RU2693060C1

RU2693060C1 - Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами - 8

Info

Publication number: RU2693060C1
Application number: RU2018125418A
Authority: RU
Inventors: Виктор Ефимович Пониматкин; Александр Александрович Кужелев
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2019-07-01

Abstract

Цель изобретения: обеспечение электромагнитной совместимости системы связи с РЭС, линиями электропередачи, кабельными линиями связи, инженерными сооружениями и создание условий экологической безопасности в районе размещения антенной системы радиостанции. Сущность: система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами - 8 содержит передающую систему, состоящую из центральной ветви и дополнительных пяти ветвей, последовательно соединенных с центральной ветвью через коммутатор ветвей, информационный блок системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, содержащий пять каналов передачи данных, причем в каждом канале передачи данных два генератора, настроенные на две частоты, таким образом, передача информации осуществляется двухчастотным методом: в первом канале передачи два генератора работают один на частоте ƒ₁, второй - ƒ₂; во втором канале на ƒ₃ и ƒ₄; в третьем канале на ƒ₅, и ƒ₆; в четвертом канале на ƒ₇ и ƒ₈; в пятом канале на ƒ₉ и ƒ₁₀; десять модуляторов и формирователь спектра, коммутатор ветвей содержит преобразователь на пять каналов и пять пятиконтактных включателей: Вк.1, Вк.2, Вк.3, Вк.4 и Вк.5; преобразователь на пять каналов, содержащий 4_N - последнюю секцию антенной системы центральной ветви, источник электрической энергии, информационный трансформатор, усилитель, блок узкополосных фильтров, формирователь информационных каналов; формирователи спектра пяти каналов: первого, второго, третьего, четвертого и пятого; предварительные усилители пяти каналов: первого, второго, третьего, четвертого и пятого; усилители мощности пяти каналов: первого, второго, третьего, четвертого и пятого; регулятор мощности на входе усилителя мощности; силовые трансформаторы в пяти каналах: первого, второго, третьего, четвертого и пятого; токовый трансформатор; I_A - ток в N секции 4_N центральной ветви антенны длиной 20 км;

- ток в первой секции 4₁₁÷4₅₁ любого участка из дополнительных пяти ветвей антенны длиной по 20 км;

- разность токов между током в последней секции 4_N центральной ветви и током в первой секции 4_11÷4₅₁ любой дополнительной ветви антенной системы. Использование устройства позволит решить проблему по управлению передачей информации на заданные глубины погружения объектов и повысить скорость передачи данных на основе создания пяти двухчастотных каналов передачи данных передающей антенной для адресной передачи информации на погруженные и удаленные объекты. 13 з.п. ф-лы, 15 ил.

Description

Изобретение относится к области электротехники и радиотехники, а именно к технике связи СНЧ-КНЧ-диапазона, и может быть использована для связи с глубокопогруженными и удаленными подводными объектами.

Известен «Способ сейсмической разведки» (патент №2029318 RU G01V 1/09, 1995) Этот способ сейсмической разведки заключается в возбуждении зондирующего сигнала и многоканального приема отраженных и дифрагированных волн от объекта, обработке с проведением селекции волн по направлениям прихода и отображением результатов в виде размеров параметров на платформе. Недостатком такого способа является то, что он использует приближенную интерполяцию данных, что приводит в ряде случаев к низкой достоверности результатов зондирования.

Известно устройство «Способ электромагнитного зондирования земной коры с использованием нормированных источников поля» (патент №2093863, RU G01V 3/12, 1997). Данное устройство содержит два генератора синусоидального тока, которые нагружены на протяженные, низко расположенные, горизонтально ориентированные и заземленные на концах антенны, регистрация же излучения, создаваемого СНЧ-радиоустановкой, осуществляется с помощью измерительного комплекса Объединенного Института Физики Земли (ОИФЗ) РАН типа «Борок». Однако данная установка не обеспечивает передачу информации с глубокопогруженными и удаленными подводными объектами, так как не имеет приемного комплекса в своем составе, а также обладает недостаточным уровнем СНЧ-КНЧ-сигналов на больших удалениях от источника.

Известно устройство «Унифицированный генераторно-измерительный комплекс СНЧ-КНЧ-излучения для геофизических исследований». Патент №2188439 RU от 27.08.02 G01V 3/12. Комплекс состоит из задающего генератора, N генераторов синусоидального тока, нагруженных на протяженные, низко расположенные горизонтально ориентированные передающие антенны с заземлителями на концах, причем регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ-генераторами, осуществляется с помощью измерительного комплекса, при этом все N генераторов подключены к единому задающему генератору. Задающий генератор представляет собой однофазный мостовой инвертор, выполненный на мощных полупроводниковых управляемых вентилях-тиристорах. Недостатками устройства «Унифицированный генераторно-измерительный …» - известного генераторно-измерительного комплекса - является малый уровень излучения СНЧ-КНЧ-сигналов и их регистрация на больших удалениях от источника, так номинальная активная мощность при испытаниях на активную нагрузку составляет не более 30 кВт, а также низкая надежность работы комплекса в условиях наведенных помех (с глубоким подавлением гармоник промышленной частоты). Кроме того, в связи с высокими требованиями, предъявляемыми теорией электромагнитного поля к распространению радиосигналов в Мировом океане, для связи с удаленными и глубокопогруженными объектами необходимо иметь специальную антенну, малошумящий антенный усилитель и аналого-цифровой приемник, которые в прототипе отсутствуют.

Известна «Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами» (патент №2350020 RU). Радиоволны большей части электромагнитного диапазона не проникают в морскую воду. Глубина проникновения электромагнитной энергии определяется следующей формулой:

, где π=3,14; ƒ - частота электромагнитной волны, от 3 до 300 Гц; μ=4⋅π⋅10^-7, Гн/м; σ - проводимость морской воды от 1 до 4 сименс на метр. Используя самые низкие частоты от 3 до 300 Гц (КНЧ и СНЧ) можно получить глубину подводного радиоприема больше 100 метров. Поэтому для связи с удаленными глубокопогруженными подводными объектами (подводные лодки, подводные аппараты, батискафы, подводные дома и т.п.) предложена система связи СНЧ-КНЧ-диапазона. Электромагнитные волны этого диапазона являются пригодными для решения указанной задачи вследствие их способности проникать в толщу морской воды на значительную глубину. Кроме того, по сравнению с электромагнитными волнами других диапазонов распространение СНЧ-КНЧ-сигналов в волноводе «земля-ионосфера» отличается высокой стабильностью даже при возникновении различных возмущений в ионосфере.

«Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами» (патент №2350020 RU) содержит «n» генераторов синусоидального тока, нагруженных на протяженные низко расположенные горизонтально ориентированные передающие антенны с заземлителями на концах, причем прием и регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ-генераторами, осуществляются с помощью буксируемой кабельной антенны, антенного усилителя и приемника СНЧ-КНЧ-диапазона, находящихся на борту подводного объекта, при этом задающий генератор состоит из системы управления, защиты и автоматизации (СУРЗА), тиристорного выпрямителя, первого устройства защиты, автономного инвертора напряжения, второго устройства защиты, согласующего устройства, устройства питания и двух входных переключателей, при этом входные переключатели выполнены трехпозиционными и последовательно тремя входами соединены с тиристорным выпрямителем, причем на соединительных линиях установлены датчика тока (ДТ) и датчики напряжения (ДН), которые соединены с системой управления, регулирования и автоматики, а выпрямитель через устройство защиты двумя выходами соединен с автономным инвертором, который в свою очередь через устройство защиты соединен с согласующим устройством, при этом согласующее устройство соединено с антенной, причем СУРЗА соединено с выносным постом управления и понижающим выпрямителем, который своим входом соединен с третьим входом высоковольтного устройства питания генератора, а тот в свою очередь первым входом соединен с входным переключателем, а вторым входом с понижающими блоками питания, при этом на глубокопогруженном и удаленном объекте установлена буксируемая кабельная антенна, которая через антенный усилитель соединена с приемником СНЧ-КНЧ-диапазона.

Недостатками патента №2350020 RU являются:

- большие мощности «n» генераторов не менее 100 кВт;

- «n» антенных устройств с «2n» плоскостными заземлителями, (у каждой низкорасположенной антенны два заземлителя по концам антенны) следовательно, большая площадь земной поверхности поражена обратными токами антенны и размещение электронных средств на данной площади невозможно;

- не защищена подземная кабельная магистраль управления и связи от токов растекания заземлителя передающей системы;

- электромагнитное поле, создаваемое «n» антенными устройствами поражает все системы на значительных расстояниях;

- экологическая опасность превышения норм ПДУ СНЧ-КНЧ (предельно-допустимые нормы облучения личного состава обслуживающего СНЧ-КНЧ станции и жителей близлежащих районов, а также растения, животные и вся среда обитания). Например, на антенне, выполненной в виде ЛЭП (линий электропередачи) подается напряжение 30кВ, а высота подвеса антенны из-за неровностей поверхности земли достигает из-за провеса 5 метров. Следовательно, напряженность поля вдоль антенны определится Е=(30⋅кВ)/(5⋅м)=6⋅кВ. Как видно вдоль антенны напряженность поля 6 кВ, что превышает в три раза нормы ПДУ. Хотя нормы ПДУ рекомендуют пребывание не более 8 часов в зонах, где напряженность поля электрической составляющей достигает 2 кВ. Причем длина антенн зависит от скин-слоя, например, на частоте 3 Гц скин-слой для σ=10^-4⋅См/м, будет равен

, при двух заземлителях, чтобы не было поверхностных токов замыкания длина антенны должна превышать 20 км. А учитывая, что для создания заданного магнитного момента необходимо «n» антенных устройств с «2n» плоскостными заземлителями, общая площадь пораженная мощными электромагнитными полями недопустимо огромна даже для России.

Таким образом, компоновка на ограниченной территории антенной системы, состоящей из «n» антенных устройств с «2n» плоскостными заземлителями с подключенными к ним 100 кВт генераторами является опасной для данного региона, и решить проблему электромагнитной совместимости с РЭС, ЛЭП, кабельными магистралями и экологической безопасности не представляется возможным.

Аналогами являются также патенты: №2567181 от 10.07.2015 г. RU; №2608072 от 13.01.17 г. RU; №2611603 от 28.02.2017 г. RU и №2626070 от 21.07.2017 г. RU.

Прототипом является «Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами» (патент №2626070 от 21.07.2017 г. RU), в которой прием и регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ-генераторами передающей антенной системой, осуществляются с помощью буксируемой кабельной антенны, антенного усилителя и приемника СНЧ-КНЧ-диапазона, находящихся на борту подводного объекта, а передающая антенная система содержит задающий генератор, модулятор, систему управления, защиты и автоматизации, усилитель мощности, согласующее устройство, индикатор тока антенны и источник тока, защита подземной кабельной магистрали системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной осуществлена путем повышения защитного действия грозозащитного троса на основе его заземления и секционирования, а также уменьшением электрической длины кабеля включением необслуживаемых защитных пунктов НЗП; передающая антенна, состоящая из центральной, правой и левой токовых ветвей, образующих две рамочные антенны, обеспечивающие расширение диаграммы направленности передающей антенны за счет сложения двух диаграмм направленности в направлении расчетной направленности; клемма соединения «а» является электрическим контактом всех трех ветвей, причем левая токовая ветвь и правая токовая ветвь передающей антенны является продолжением центральной токовой ветви через клемму соединения «а», обе ветви являются одной топологической линией; топологическая линия центральной токовой ветви передающей антенны перпендикулярна топологической линии левой и правой токовых ветвей передающей антенны и соединена к клемме «а» в центре длины топологической линии левой и правой ветвей тока передающей антенны, так как длина левой ветви

равна длине правой ветви

(или

); ток антенны правой ветви

равен току антенны левой ветви

(или

); ток антенны центральной ветви I_A, подходящей к клемме «а» равен сумме токов отходящих от клеммы «а» к антенне правой ветви

и антенне левой ветви

(или

); ток антенны правой ветви

равен обратному току

в земле на глубине h равной скин-слою земной среды; ток антенны левой ветви

равен обратному току

в земле на глубине h равной скин-слою земной среды; причем центральная токовая ветвь передающей антенны длиной

содержит: систему управления передающей СНЧ-КНЧ антенной состоящую: из задающего генератора, модулятора, системы управления, защиты и автоматизации, усилителя мощности, согласующего устройства, индикатора тока антенны, и источника тока; N преобразователей, с первого преобразователя по N, в центральной ветви тока, N заземлителей антенны, с первого заземлителя по N, в центральной ветви тока, N излучающих секций, с первой секции по N, подземного неэкранированного кабеля передающей антенны длиной

центральной ветви тока, при этом первый вход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенны соединен с первым входом модулятора, а второй вход модулятора соединен с выходом задающего генератора, выход модулятора соединен с первым входом усилителя мощности, выход системы управления, защиты и автоматизации соединен параллельно со вторым входом усилителя мощности, с входом задающего генератора и со вторым входом согласующего устройства; третий вход усилителя мощности соединен с первым заземлителем передающей антенны через второй вход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, через первый выход индикатора тока антенны; выход усилителя мощности соединен через первый вход согласующего устройства, через первый выход согласующего устройства с выходом системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, второй выход согласующего устройства соединен с первым входом системы управления, защиты и автоматизации, второй вход системы управления, защиты и автоматизации соединен с выходом индикатора тока антенны, источник тока соединен параллельно с входами всех блоков системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной через их систему электроснабжения; выход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной соединен через первую излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом первого преобразователя, первый выход первого преобразователя соединен с помощью второй излучающей секции подземного кабеля передающей антенны с входом второго преобразователя, а второй выход первого преобразователя соединен со вторым заземлителем передающей антенны; выход второго преобразователя соединен через третью излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом третьего преобразователя, а второй выход второго преобразователя соединен с третьим заземлителем передающей антенны; выход третьего преобразователя соединен через четвертую излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом четвертого преобразователя, а второй выход третьего преобразователя соединен с четвертым заземлителем передающей антенны; выход четвертого преобразователя соединен через пятую излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом пятого преобразователя, а второй выход четвертого преобразователя соединен с пятым заземлителем передающей антенны; выход пятого преобразователя соединен через шестую излучающую секцию подземного кабеля антенной системы с входом шестого преобразователя, а второй выход пятого преобразователя соединен с шестым заземлителем передающей антенны; таким образом обеспечивается соединение последующих преобразователей с последующими излучающими секциями подземного кабеля передающей антенны; выход N-1 преобразователя соединен через N излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом N преобразователя, а второй выход N-1 преобразователя соединен с N-1 заземлителем передающей антенны; первый выход N преобразователя соединен с клеммой «а», а второй выход N преобразователя соединен с N заземлителем передающей антенны; левая ветвь тока передающей антенны СНЧ-КНЧ длиной

содержит: N преобразователей, с первого по N преобразователь левой токовой ветви, N заземлителей, с первого по N заземлитель левой токовой ветви, N излучающих секций, с первой по N излучающую секцию подземного кабеля левой токовой ветви, при этом клемма «а» соединена через первую излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом первого преобразователя левой токовой ветви передающей антенны, первый выход первого преобразователя левой токовой ветви через вторую излучающую секцию подземного кабеля левой токовой ветви соединен с входом второго преобразователя, второй выход первого преобразователя соединен с первым заземлителем левой токовой ветви передающей антенны; первый выход второго преобразователя через третью излучающую секцию подземного кабеля левой токовой ветви соединен с входом четвертого преобразователя, второй выход второго преобразователя соединен со вторым заземлителем левой ветви тока передающей антенны; таким образом обеспечивается соединение последующих преобразователей с последующими излучающими секциями подземного кабеля левой токовой ветви передающей антенны; первый выход N-1 преобразователя через N излучающую секцию подземного кабеля соединен с входом N преобразователя левой токовой ветви, выход N преобразователя соединен с N заземлителем левой ветви тока передающей антенны; правая токовая ветвь передающей антенны СНЧ-КНЧ длиной

содержит: N преобразователей правая токовая ветвь, с первого по N преобразователь, N заземлителей правая токовая ветвь, с первого по N заземлитель, N излучающих секций, с первой по N излучающую секцию подземного кабеля правой токовой ветви, при этом клемма «а» соединена через первую излучающую секцию подземного кабеля правой токовой ветви передающей антенны с входом первого преобразователя правой ветви тока передающей антенны, первый выход первого преобразователя через вторую излучающую секцию подземного кабеля правой токовой ветви соединен с входом второго преобразователя, второй выход первого преобразователя соединен с первым заземлителем правой ветви тока передающей антенны; первый выход второго преобразователя через третью излучающую секцию подземного кабеля правой токовой ветви соединен с входом четвертого преобразователя, второй выход второго преобразователя соединен со вторым заземлителем правой ветви тока передающей антенны; таким образом, обеспечивается соединение последующих преобразователей с последующими излучающими секциями подземного кабеля и заземлителями правой токовой ветви передающей антенны; первый выход N-1 преобразователя через N излучающую секцию подземного кабеля правой токовой ветви соединен с входом N преобразователя, выход N преобразователя соединен с N заземлителем правой токовой ветви передающей антенны.

Целью изобретения является:

- повышение скорости передачи информации на подводные объекты на основе построения многоканальной инфотелекоммуникационной системы;

- управление частотным спектром с учетом глубины погружения подводных объектов и необходимой скорости передачи информации для избранной диаграммы направленности на подводные объекты на просторах океанических зон;

- возможность пространственного разнесения информационных каналов передачи данных на подводные объекты с выделением частот передачи для океанических зон или непрерывной смены частот и зон для предупреждения противодействия преднамеренным помехам.

Поставленная цель достигается за счет использования по две частоты передачи на один канал при передачи на одно из направлений диаграммы направленности передающей антенны, при этом использование десяти частот для передачи информации по пяти каналам для пяти ветвей тока передающей антенны «Системы связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», при этом использование, как совместно, так и разнородно, пяти токовых ветвей, работающих рамочных антенн, на пяти двухчастотах каналах одновременно или в разнообразном их наборе, для «n» маломощных КНЧ-СНЧ генераторов при их пространственном распределении, «n» заземлителей, «n» усилителей, «n» блоков системы управления для одной длинной в несколько десятков сотен километров передающей антенны с током в ней, позволяющим обеспечить заданный магнитный момент для обеспечения связи с глубокопогруженными и удаленными объектами и не оказывать влияние на электромагнитную совместимость с радиоэлектронными средствами, ЛЭП и защита кабельной магистралями управления и связи передающей системы СНЧ-КНЧ антенны, а также создание условий экологической безопасности для человека и окружающей среды, и создание широкой диаграммы направленности СНЧ-КНЧ передающей антенны для освещения больших океанских просторов при действии в них подводных объектов.

Имея пять ветвей тока, одновременно работающих на десяти частотах в пяти каналах или на двух частотах в каждом канале передачи данных в каждой ветви тока, например, на частотах: 3 Гц, 10 Гц, 20 Гц, 30 Гц, 40 Гц, 70 Гц, 75, 90 Гц, 95 Гц и 100 Гц. Скорость передачи одной буквы от 3 до 5 минут на глубину 100 метров на одной частоте. Передача по каналу предающей антенны на подводный объект на десяти частотах увеличивает скорость в десять раз. Причем передача пяти каналов передачи данных возможна на основе коммутатора по различным передающим ветвям или антенным рамкам в зависимости от требуемой глубины и скорость передачи в заданном направлении. Возможные глубины радиоприема или скин-слой, т.е. глубины проникновения электромагнитных волн в морскую среду с проводимостью σ=1 См/м:

- на частоте 3 Гц -

- на частоте 20 Гц -

- на частоте 30 Гц -

- на частоте 70 Гц -

- на частоте 100 Гц -

Действительно, резонансная частота ƒ₀ сферического резонатора Земля - ионосфера определяется как длина по экватору в 40000 км деленная на скорость света (3⋅10⁸ м/с) или ƒ₀=(40000000⋅м)/(3⋅10⁸ м/с)=7⋅Гц. Резонатор Земля - ионосфера резонирует на частоте 7 Гц. Следовательно, частоты от 3 до 300 Гц могут возбуждать данный резонатор при условии, что энергия возбуждения будет достаточной. А возбужденный резонатор имеет практически одинаковую напряженность поля в любой точке земного шара. В прототипе возбуждение производится «n» генераторами мощностью 100 кВт каждый, которые создают ток в «n» рамочных антеннах. Рамка образуется током антенны, в виде ЛЭП 30 кВ, и обратным током в земле, протекаемым между заземлителями. Известно, что для возбуждения резонатора магнитный момент антенны должен быть не менее или М≥10⁸⋅[А⋅м²]. Магнитный момент рамочной антенны определяется

где I_A - ток в антенне в Амперах; h - глубина протекания тока в земле, определяется следующей формулой:

(π=3,14; ƒ - частота электромагнитной волны 3-300 Гц; μ=4⋅π⋅10^-7, Гн/м; σ - проводимость земли в районе размещения антенны выбирается от 10^-4 до 10^-5 См/м);

- длина антенны в метрах.

Расчет показывает, что если ток принять равным I_A=1 ампер, глубину протекания обратного тока принять равной h=10 км, то длина антенны должна быть около

=1000 км. Следовательно, чтобы исключить влияние тока на окружающие антенну радиоэлектронные средства (РЭС), высоковольтные линии электропередачи и кабельные магистрали антенна должна иметь малый ток, но большую длину. Например, влияние частот 3 герц очень сильно сказывается, учитывая большую глубину проникновения через экранирующие оболочки кабелей и возбуждает кондуктивные помехи через корпуса радиоэлектронных средств.

Таким образом, антенна СНЧ-КНЧ должна иметь большую длину для достижения заданного магнитного момента и малый ток для обеспечения ее экологической безопасности при эксплуатации, а также обеспечения электромагнитной совместимости с РЭС, кабельной магистралью управления и связи передающей системы антенны, высоковольтными линиями электропередачи и инженерными сооружениями, обеспечение возможности действия подводных объектов на широких океанических просторах путем управления диаграммой направленности СНЧ-КНЧ передающей антенной системы.

На Фиг. 1 представлена многоканальная передающая антенна с широкой диаграммы направленности, «Системы связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», где:

-1 - система управления передающей СНЧ-КНЧ антенной в центральной ветви;

- I_A - ток центральной ветви передающей антенны;

-

- токи в первой, второй, третьей, четвертой и пятой ветвях передающей антенне;

-

- земляной или обратный ток в первой ветви тока передающей антенны, протекаемый между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним N заземлителем первой ветви З_1N;

-

- обратный ток во второй ветви тока передающей антенны, протекаемый между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним N заземлителем второй ветви З_2N;

-

- обратный ток в третьей ветви тока передающей антенны, протекаемый между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним N заземлителем третьей ветви З_3N;

-

- обратный ток в четвертой ветви тока передающей антенны, протекаемый между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним N заземлителем четвертой ветви З_4N;

-

- обратный ток в пятой токовой ветви передающей антенны, протекаемый между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним N заземлителем пятой ветви З_5N;

-

- ток антенны I_A центральной ветви передающей антенны переключателем 5 представляется суммой токов: как током первой антенны

длиной

, током второй антенны

длиной

, током третьей антенны

длиной

, током четвертой антенны

длиной

, и током пятой антенны

длиной

(ток центральной ветви есть сумма токов пяти ветвей, как пяти составных частей передающей антенны, причем токи могут быть разных частот из пяти, либо любой вариант: одной, двух, трех и т.д. частот из пяти);

- 3₁, 3₂, 3₃, …, 3_N-1, 3_N - первый, второй третий, …, N-1 и N заземлители центральной ветви для тока передающей антенны;

- 2₁, 2₂, …, 2_N-1, 2_N - первый, второй, …, N-1 и N преобразователи центральной ветви передающей антенны;

- 4₁, 4₂, 4₃, 4_N-1, …, 4N - одна из N излучающих секций центральной ветви передающей антенны длиной

, включенная между 2₁, 2₂, …, 2_N-1, 2_N преобразователями (как изолированный проводник длиной не более 20 км, находящийся в земле на глубине h_К или называемый подземным или подводным неэкранированным кабелем);

- 2₁₁, …, 2_1N - первый, …, и N преобразователи первой ветви передающей антенны;

- 2₂₁, …, 2_2N - первый, …, и N преобразователи второй ветви передающей антенны;

- 2₃₁, …, 2_3N - первый, …, и N преобразователи третьей ветви передающей антенны;

- 2₄₁, …, 2_4N - первый, …, и N преобразователи четвертой ветви передающей антенны;

- 2₅₁, …, 2_5N - первый, …, и N преобразователи пятой ветви передающей антенны;

- 3₁₁, …, 3_1N - первый, …, и N заземлители первой ветви тока передающей антенны;

- 3₂₁, …, 3_2N - первый, …, и N заземлители второй ветви тока передающей антенны;

- 3₃₁, …, 3_3N - первый, …, и N заземлители третьей ветви тока передающей антенны;

- 3₄₁, …, 3_4N - первый, …, и N заземлители четвертой ветви тока передающей антенны;

- 3₅₁, …, 3_5N - первый, …, и N заземлители пятой ветви тока передающей антенны;

- 4₁₁, …, 4_1N - одна из N излучающих секций первой ветви передающей антенны длиной

, включенная между 2₁₁, …, 2_1N преобразователями;

- 4₂₁, …, 4_2N - одна из N излучающих секций второй ветви передающей антенны длиной

, включенная между 2₂₁, …, 2_2N преобразователями;

- 4₃₁, …, 4_3N - одна из N излучающих секций третьей ветви передающей антенны длиной

, включенная между 2₃₁, …, 2_3N преобразователями;

- 4₄₁, …, 4_4N - одна из N излучающих секций четвертой ветви передающей антенны длиной

, включенная между 2₄₁, …, 2_4N преобразователями;

- 4₅₁, …, 4_5N - одна из N излучающих секций пятой ветви передающей антенны длиной

, включенная между 2₅₁, …, 2_5N преобразователями;

- 5 - коммутатор ветвей, определяет рабочие частоты и направление излучения из пяти дополнительных ветвей тока;

_

- длина первой, второй, третьей, четвертой и пятой ветвей передающей антенны, соответствующих длине обратного тока в каждой ветви;

-

- длина центральной ветви передающей антенны;

- ЗК - защищенная подземная кабельная магистраль управления и связи передающей системы.

На Фиг. 2 представлены конструктивные особенности многочастотной передающей антенны с управляемой диаграммой направленности и защищенной кабельной магистралью управления и связи «Системы связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», где:

- 1 - система управления передающей СНЧ-КНЧ антенной в центральной ветви, содержащая информационный блок 1-1, управляемый через второй вход по пяти рабочим частотам и модуляции этих частот по информационным каналам через защищенную кабельную магистралью ЗК, через предварительный усилитель 1-2, систему управления, защиты и автоматизации 1-3, усилитель мощности 1-4, согласующее устройство 1-5, индикатор тока антенной системы 1-6, источник электрической энергии 1-7 питания передающей системы 1;

- 2₁, 2₂, 2₃, 2₄, 2₅, …, 2_N - первый, второй, третий, четвертый, пятый, и N преобразователи центральной ветви;

- 3₁, 3₂, 3₃, 3₄, 3₅, 3₆, …, 3_N - первый, второй третий, четвертый, пятый, шестой, …, и N заземлители центральной ветви;

- 4₁, 4₂, 4₃, 4₄, …, 4₅, 4_N - одна из N излучающих секций центральной ветви антенной системы длиной

, включенная между 2₁, 2₂, 2₃, 2₄, 2₅, …, 2_N преобразователями (как изолированный проводник длиной не более 20 км, находящийся в земле на глубине h_К или называемый подземным или подводным неэкранированным кабелем);

- 4₁₁, …, 4_1N - одна из N излучающих секций первой ветви передающей антенны, включенная между 2₁₁, …, 2_1N преобразователями этой ветви;

- 4₂₁, …, 4_2N - одна из N излучающих секций второй ветви передающей антенны, включенная между 2₂₁, …, 2_2N преобразователями этой ветви;

- 4₃₁, …, 4_3N - одна из N излучающих секций третьей ветви передающей антенны, включенная между 2₃₁, …, 2_3N преобразователями этой ветви;

- 4₄₁, …, 4_4N - одна из N излучающих секций четвертой ветви передающей антенны, включенная между 2₄₁, …, 2_4N преобразователями этой ветви;

- 4₅₁, …, 4_5N - одна из N излучающих секций пятой ветви передающей антенны, включенная между 2₅₁, …, 2_5N преобразователями этой ветви;

- h - глубина протекания обратного тока антенны

для первой, второй, третьей, четвертой и пятой ветвей (определяемая скин-слоем

- h_К - глубина прокладки подземного (подводного) неэкранированного кабеля антенной системы для центральной, первой, второй, третьей, четвертой и пятой ветвей;

- I_A - ток в антенне (подземном кабеле) центральной ветви;

-

- обратный ток в земле, между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_1N первой ветви передающей антенны;

-

- обратный ток в земле, между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_2N второй ветви передающей антенны;

-

- обратный ток в земле, между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_3N третьей ветви передающей антенны;

-

- обратный ток в земле, между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_4N четвертой ветви передающей антенны;

-

- обратный ток в земле, между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_5N пятой ветви передающей антенны;

- 5 - коммутатор ветвей, определяет рабочие частоты и направление излучения из пяти дополнительных ветвей тока.

На Фиг. 3 представлен информационный блок 1-1 содержащий в каждом передающем канале два генератора настроенные на две частоты, таким образом, передача информации осуществляется двухчастотным методом: в первом канале передачи данных генератор 16-1 работает на частоте ƒ₁, а генератор 16-2 работает на частоте ƒ₂; во втором канале: генератор 17-1 - на ƒ₃, а генератор 17-2 - на ƒ₄; в третьем канале: генератор 18-1 - на ƒ₅, а генератор 18-2 - на ƒ₆; в четвертом канале: генератор 19-1 - на ƒ₇, а генератор 19-2 - на ƒ₈; в пятом канале: генератор 20-1 - на ƒ₉, а генератор 20-2 - на ƒ₁₀; десять модуляторов: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, и формирователь спектра 21, при этом первый вход информационного блока 1-1 соединен параллельно с входами десяти генераторов: 16-1, 16-2, 17-1, 17-2, 18-1, 18-2, 19-1,19-2, 20-1, и 20-2; выход первого генератора 16-1 соединен через первый вход первого модулятора 6 с первым входом формирователя спектра 21; выход второго генератора 16-2 соединен через первый вход второго модулятора 7 со вторым входом формирователя спектра 21; выход третьего генератора 17-1 соединен через первый вход третьего модулятора 8 с третьим входом формирователя спектра 21; выход четвертого генератора 17-2 соединен через первый вход четвертого модулятора 9 с четвертым входом формирователя спектра 21; выход пятого генератора 18-1 соединен через первый вход пятого модулятора 10 с пятым входом формирователя спектра 21; выход шестого генератора 18-2 соединен через первый вход шестого модулятора 11 с шестым входом формирователя спектра 21; выход седьмого генератора 19-1 соединен через первый вход седьмого модулятора 12 с седьмым входом формирователя спектра 21; выход восьмого генератора 19-2 соединен через первый вход восьмого модулятора 13 с восьмым входом формирователя спектра 21; выход девятого генератора 20-1 соединен через первый вход девятого модулятора 14 с девятым входом формирователя спектра 21; выход десятого генератора 20-2 соединен через первый вход десятого модулятора 15 с десятым входом формирователя спектра 21; выход формирователя спектра 23 соединен с выходом информационного блока 1-1; второй вход информационного блока 1-1 соединен параллельно со вторыми входами десяти модуляторов: первого модулятора - 6, второго -7, третьего - 8, четвертого - 9, пятого - 10, шестого - 11, седьмого - 12, восьмого - 13, девятого - 14 и десятого - 15.

На Фиг. 4 один из N преобразователей любой из 2₁, 2₂, 2₃, 2₄, 2₅, …, 2_N в центральной ветви тока, любой из 2₁₁, …, 2_1N первой ветви тока, любой из 2₂₁, …, 2_2N второй ветви тока, любой из 2₃₁, …, 2_3N третьей ветви тока, любой из 2₄₁, …, 2_4N четвертой ветви тока, любой из 2₅₁, …, 2_5N пятой ветви тока, где:

- 4 - секция антенной системы (подземного или подводного неэкранированного кабеля), любая 4₁, 4₂, 4₃, 4₄, 4₅, …, 4_N в центральной токовой ветви, 4₁₁, …, 4_1N в первой токовой ветви, 4₂₁, …, 4_2N второй токовой ветви, 4₃₁, …, 4_3N в третьей токовой ветви, 4₄₁, …, 4_4N четвертой токовой ветви, 4₅₁, …, 4_5N пятой токовой ветви;

- 1-7 - источник электрической энергии;

- 22 - информационный трансформатор;

- 23 - усилитель;

- 24 - блок узкополосных фильтров;

- 25 - формирователь информационных каналов;

- 26 - формирователь спектра передающей антенны;

- 27 - предварительный усилитель;

- 28 - усилитель мощности;

- 29 - регулятор мощности на входе усилителя мощности

- 30 - силовой трансформатор;

- 31 - токовый трансформатор;

-

- ток в N-1 секции антенны длиной 20 км;

-

- ток в N секции антенны длиной 20 км;

-

- разность токов N-1 секции и N секции антенной системы.

На фиг. 5 представлен блок узкополосных фильтров 24 предназначен для выделения частотных каналов передачи и, содержащий десять узкополосных фильтров: узкополосный фильтр 24-1 для выделения первой рабочей частоты ƒ₁; узкополосный фильтр 24-2 для выделения второй рабочей частоты ƒ₂; узкополосный фильтр 24-3 для выделения третьей рабочей частоты ƒ₃; узкополосный фильтр 24-4 для выделения четвертой рабочей частоты ƒ₄; узкополосный фильтр 24-5 для выделения пятой рабочей частоты ƒ₅; узкополосный фильтр 24-6 для выделения шестой рабочей частоты ƒ₆; узкополосный фильтр 24-7 для выделения седьмой рабочей частоты ƒ₇; узкополосный фильтр 24-8 для выделения восьмой рабочей частоты ƒ₈; узкополосный фильтр 24-9 для выделения девятой рабочей частоты ƒ₉; узкополосный фильтр 24-10 для выделения десятой рабочей частоты ƒ₁₀; при этом первый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его первым выходом через первый узкополосный фильтр 24-1, второй вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его вторым выходом через второй узкополосный фильтр 24-2, третий вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его третьим выходом через третий узкополосный фильтр 24-3, четвертый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его четвертым выходом через четвертый узкополосный фильтр 24-4, пятый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его пятым выходом через пятый узкополосный фильтр 24-5, шестой вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его шестым выходом через шестой узкополосный фильтр 24-6, седьмой вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его седьмым выходом через седьмой узкополосный фильтр 24-7, восьмой вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его восьмым выходом через восьмой узкополосный фильтр 24-8, девятый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его девятым выходом через девятый узкополосный фильтр 24-9, десятый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его десятым выходом через десятый узкополосный фильтр 24-10.

На фиг. 6 представлен блок формирователей информационных каналов 25, содержащий десять формирователей информационных каналов: формирователь первого информационного канала - 25-1, второго канала - 25-2, третьего канала - 25-3, четвертого канала - 25-4, пятого канала - 25-5, шестого канала - 25-6, седьмого канала - 25-7, восьмого канала - 25-8, девятого канала - 25-9, десятого канала - 25-10; при этом первый вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его первым выходом через формирователь первого информационного канала 25-1; второй вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его вторым выходом через формирователь второго информационного канала 25-2; третий вход блок формирователей информационных каналов 25 соединен с его третьим выходом через формирователь третьего информационного канала 25-3; четвертый вход блок формирователей информационных каналов 25 соединен с его четвертым выходом через формирователь четвертого информационного канала 25-4; пятый вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его пятым выходом через формирователь пятого информационного канала 25-5; шестой вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его шестым выходом через формирователь шестого информационного канала 25-6; седьмой вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его седьмым выходом через формирователь седьмого информационного канала 25-7; восьмой вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его восьмым выходом через формирователь восьмого информационного канала 25-8; девятый вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его девятым выходом через формирователь девятого информационного канала 25-9; десятый вход блока формирователей информационных каналов 25 соединен с его десятым выходом через формирователь десятого информационного канала 25-10.

На фиг. 7 представлен формирователь информационного канала, любой

из десяти: с первого 25-1 по десятый - 25-10; каждый формирователь информационного канала содержит первый усилитель 32, интегральную цепочку 33, первый вентиль В.1, второй усилитель 34, дифференциальную цепочку 35, второй вентиль В.2, третий усилитель 36, генератор тактовых импульсов 37, модулятор 38; при этом вход формирователя информационного канала соединен с первым усилителем 32, выход первого усилителя 32 соединен параллельно через интегральную цепочку 33, через первый вентиль В.1, через второй усилитель 34 со вторым входом модулятора 38, а также через дифференциальную цепочку 35, через второй вентиль В.2, через третий усилитель 36, через генератор тактовых импульсов 37 с первым входом модулятора 38; выход модулятора 38 соединен с выходом формирователя информационного канала.

На фиг. 8 токовый трансформатор 31 содержит трехобмоточный трансформатор Тр.1, с током

от N-1 секции антенной системы в первой обмотке 1, с током

от N секции антенной системы во второй обмотке 2 токового трансформатора 31, разностный ток

от N-1 секции антенной системы и N секции антенной системы первой 1 и второй обмоток 2 возбуждаемый в третьей обмотке 3 токового трансформатора 31.

На фиг. 9 представлен коммутатор ветвей 5, который определяет рабочие частоты и направление излучения из пяти дополнительных ветвей тока, содержащий преобразователь на пять каналов 39 и пять пятиконтактных включателей: Вк.1, Вк.2, Вк.3, Вк.4 и Вк.5; при этом вход коммутатора ветвей соединен с входом преобразователя на пять каналов 39; первый выход преобразователя на пять каналов 39 соединен параллельно с первой клеммой «1» первого включателя Вк.1, с первой клеммой «1» второго включателя Вк.2, с первой клеммой «1» третьего включателя Вк.3, с первой клеммой «1» четвертого включателя Вк.4, с первой клеммой «1» пятого включателя Вк.5; второй выход преобразователя на пять каналов 39 соединен параллельно с второй клеммой «2» первого включателя Вк.1, с второй клеммой «2» второго включателя Вк.2, с второй клеммой «2» третьего включателя Вк.3, с второй клеммой «2» четвертого включателя Вк.4, с второй клеммой «2» пятого включателя Вк.5; третий выход преобразователя на пять каналов 39 соединен параллельно с третьей клеммой «3» первого включателя Вк.1, с третьей клеммой «3» второго включателя Вк.2, с третьей клеммой «3» третьего включателя Вк.3, с третьей клеммой «3» четвертого включателя Вк.4, с третьей клеммой «3» пятого включателя Вк.5; четвертый выход преобразователя на пять каналов 39 соединен параллельно с четвертой клеммой «4» первого включателя Вк.1, с четвертой клеммой «4» второго включателя Вк.2, с четвертой клеммой «4» третьего включателя Вк.3, с четвертой клеммой «4» четвертого включателя Вк.4, с четвертой клеммой «4» пятого включателя Вк.5; пятый выход преобразователя на пять каналов 39 соединен параллельно с пятой клеммой «5» первого включателя Вк.1, с пятой клеммой «5» второго включателя Вк.2, с пятой клеммой «5» третьего включателя Вк.3, с пятой клеммой «5» четвертого включателя Вк.4, с пятой клеммой «5» пятого включателя Вк.5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы первого включателя Вк.1 соединены параллельно с первым выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы второго включателя Вк.2 соединены параллельно со вторым выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы третьего включателя Вк.3 соединены параллельно с третьим выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы четвертого включателя Вк.4 соединены параллельно с четвертым выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы пятого включателя Вк.5 соединены параллельно с пятым выходом коммутатора ветвей 5; шестой выход преобразователя на пять каналов 39 соединен с заземлителем через шестой выход коммутатор ветвей 5.

На фиг. 10 представлен преобразователь на пять каналов 39, содержащий 4_N - последнюю секцию антенной системы центральной ветви, источник электрической энергии 1-7, информационный трансформатор 22, усилитель 23, блок узкополосных фильтров 24, формирователь информационных каналов 25; формирователи спектра пяти каналов: первого 26-1, второго 26-2, третьего 26-3, четвертого 26-4 и пятого 26-5; предварительные усилители пяти каналов: первого 27-1, второго 27-2, третьего 27-3, четвертого 27-4 и пятого 27-5; усилители мощности пяти каналов: первого 28-1, второго 28-2, третьего 28-3, четвертого 28-4 и пятого 28-5; регулятор мощности на входе усилителя мощности 29; силовые трансформаторы в пяти каналах: первого 30-1, второго 30-2, третьего 30-3, четвертого 30-4 и пятого 30-5; токовый трансформатор 31; I_A - ток в N секции 4_N центральной ветви антенны длиной 20 км;

- ток в первой секции 4₁₁÷4₅₁ любой из дополнительных пяти ветвей антенны длиной 20 км;

- разность токов между током в последней секции 4_N центральной ветви и током в первой секции 4₁₁÷4₅₁ любой дополнительной ветви антенной системы; при этом выход последней секции 4_N центральной ветви соединен к входу преобразователя на пять каналов 39, а вход преобразователя на пять каналов 39 соединен через первичную обмотку информационного трансформатора 22, через первый вход токового трансформатора 31, через первый выход токового трансформатора 31 с шестым выходом преобразователя на пять каналов 39; вторичная обмотка информационного трансформатора 22 соединена через усилитель 23 с входом блока узкополосных фильтров 24; десять выходов блока узкополосных фильтров 24 соединены с десятью входами формирователя информационных каналов 25; первый и второй выходы формирователя информационных каналов 25 соединены с первым и вторым входом первого формирователи спектра 26-1 первого канала передачи данных; третий и четвертый выходы формирователя информационных каналов 25 соединены с первым и вторым входом второго формирователи спектра 26-2 второго канала передачи данных; пятый и шестой выходы формирователя информационных каналов 25 соединены с первым и вторым входом третьего формирователи спектра 26-3 третьего канала передачи данных; седьмой и восьмой выходы формирователя информационных каналов 25 соединены с первым и вторым входом четвертого формирователи спектра 26-4 четвертого канала передачи данных; девятый и десятый выходы формирователя информационных каналов 25 соединены с первым и вторым входом пятого формирователи спектра 26-5 пятого канала передачи данных; выход первого формирователя спектра 26-1 первого канала передачи данных через предварительный усилитель 27-1 соединен с первым входом первого усилителя мощности 28-1 первого канала, выход первого усилителя мощности 28-1 соединен с первичной обмоткой первого силового трансформатора 30-1 первого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора 30-1 клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора 31, а клеммой «б» вторичная обмотка первого силового трансформатора 30-1 соединена с первым выходом преобразователя на пять каналов 39; выход второго формирователя спектра 26-2 второго канала передачи данных через предварительный усилитель 27-2 соединен с первым входом второго усилителя мощности 28-2 второго канала, выход второго усилителя мощности 28-2 соединен с первичной обмоткой второго силового трансформатора 30-2 второго канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора 30-2 клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора 31, а клеммой «б» вторичная обмотка второго силового трансформатора 30-2 соединена со вторым выходом преобразователя на пять каналов 39; выход третьего формирователя спектра 26-3 третьего канала передачи данных через предварительный усилитель 27-3 соединен с первым входом третьего усилителя мощности 28-3 третьего канала, выход третьего усилителя мощности 28-3 соединен с первичной обмоткой третьего силового трансформатора 30-3 третьего канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора 30-3 клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора 31, а клеммой «б» вторичная обмотка третьего силового трансформатора 30-3 соединена с третьим выходом преобразователя на пять каналов 39; выход четвертого формирователя спектра 26-4 четвертого канала передачи данных через предварительный усилитель 27-4 соединен с первым входом четвертого усилителя мощности 28-4 четвертого канала, выход четвертого усилителя мощности 28-4 соединен с первичной обмоткой четвертого силового трансформатора 30-4 четвертого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора 30-4 клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора 31, а клеммой «б» вторичная обмотка четвертого силового трансформатора 30-4 соединена с четвертым выходом преобразователя на пять каналов 39; выход пятого формирователя спектра 26-5 пятого канала передачи данных через предварительный усилитель 27-5 соединен с первым входом пятого усилителя мощности 28-5 пятого канала, выход пятого усилителя мощности 28-5 соединен с первичной обмоткой пятого силового трансформатора 30-5 пятого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора 30-5 клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора 31, а клеммой «б» вторичная обмотка пятого силового трансформатора 30-5 соединена с пятым выходом преобразователя на пять каналов 39; первый выход токового трансформатора 31 соединен с шестым выходом преобразователя на пять каналов 39, а второй выход токового трансформатора 31 соединен с входом регулятора мощности усилителей мощности 29, выход регулятора мощности 29 соединен параллельно со вторыми входами пяти усилителей мощности: первого усилителя мощности 28-1, второго усилителя мощности 28-2, третьего 28-3, четвертого 28-4 и пятого усилителя мощности 28-5.

На фиг. 11 представлена максимальная ширина диаграммы направленности передающей антенны при совместной работе центральной ветви тока и как продолжение ее последовательно включенных к центральной ветви дополнительных пяти ветвей тока, пять ветвей работают параллельно и одновременно на собственных частотах или на частотах обоснованных по скорости передачи информации и глубине радиоприема, и входящих в передачу данных пяти каналов «Системы связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами». Например, в направлении «А» излучение на частотах первого канала передачи данных, в направлении «С» излучение на частотах второго канала, в направлении «Д» излучение на частотах третьего канала, в направлении «К» излучение на частотах четвертого канала, в направлении «Р» излучение на частотах пятого канала. На основании фиг. 11, где:

- I_A - ток в кабеле центральной ветви передающей антенны, как суммарный ток десяти несущих частот пяти каналов: первом- ƒ₁ и ƒ₂, втором- ƒ₃ и ƒ₄, третьем- ƒ₅ и ƒ₆, четвертом- ƒ₇ и ƒ₈, пятом - ƒ₉ и ƒ₁₀;

-

ток в первой ветви не равен нулю и соответствует частотам ƒ₁ и ƒ₂ первого канала, т.е. первая ветвь подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.1 в коммутаторе ветвей 5 так, что вход коммутатора 5 соединен с первым выходом коммутатора через преобразователь на пять каналов 39 на первый канал передачи данных, через первую клемму первого включателя Вк.1;

-

ток во второй ветви не равен нулю и соответствует частотам ƒ₃ и ƒ₄ второго канала, т.е. вторая ветвь подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.2 в коммутаторе ветвей 5 так, что вход коммутатора 5 соединен со вторым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на второй канал передачи данных, через вторую клемму второго включателя Вк.2;

-

ток в третьей ветви не равен нулю соответствует частотам ƒ₅ и ƒ₆ третьего канала, т.е. третья ветвь подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.3 в коммутаторе ветвей 5 так, что вход коммутатора 5 соединен с третьим выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на третий канал передачи данных, через третью клемму третьего включателя Вк.3;

-

ток в четвертой ветви не равен нулю и соответствует частотам ƒ₇ и ƒ₈ четвертого канала, т.е. четвертая ветвь подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.4 в коммутаторе ветвей 5 так, что вход коммутатора 5 соединен с четвертым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на четвертый канал передачи данных, через четвертую клемму четвертого включателя Вк.4;

-

ток в пятой ветви не равен нулю и соответствует частотам ƒ₉ и ƒ₁₀ пятого канала, т.е. пятая ветвь подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.5 в коммутаторе ветвей 5 так, что вход коммутатора 5 соединен с пятым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на пятый канал передачи данных, через пятую клемму пятого включателя Вк.5;

-

- обратный ток в земле между заземлителем 3₁ центральной ветви и N, или последним заземлителем 3_1N первой ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви I_A частот ƒ₁ и ƒ₂ первого канала и током первой ветви

через включатель первый Вк.1 в коммутаторе ветвей 5;

-

- обратный ток в земле между заземлителем 3₁ центральной ветви и N, последним заземлителем 3_2N второй ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви I_A частот ƒ₃ и ƒ₄ второго канала, и током второй ветви

через включатель второй Вк.2 в коммутаторе ветвей 5;

-

- обратный ток в земле между заземлителем 3₁ центральной ветви и N, последним заземлителем 3_3N третьей ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви I_A частот ƒ₅ и ƒ₆ третьего канала и током третьей ветви

через включатель третий Вк.3 в коммутаторе ветвей 5;

-

- обратный ток в земле между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_4N четвертой ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви I_A частот ƒ₇ ƒ₈ четвертого канала и током четвертой ветви

через включатель четвертый Вк.4 в коммутаторе ветвей 5;

-

- обратный ток в земле между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_5N пятой ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви I_A частот ƒ₉ и ƒ₁₀ пятого канала и током пятой ветви

через включатель пятый Вк.5 в коммутаторе ветвей 5;

- ширина диаграммы направленности антенны в заданном направлении, как сумма диаграмм направленности по направлениям: «А» на частотах ƒ₁ и ƒ₂ первого канала, «С» на частотах ƒ₃ и ƒ₄ второго канала, «Д» на частотах ƒ₅ и ƒ₆ третьего канала, «К» на частотах ƒ₇ и ƒ₈ четвертого канала и «Р» на частотах ƒ₉ и ƒ₁₀ пятого канала;

- В - ширина диаграммы направленности в обратном направлении «В»;

- U_Ген - источник ЭДС передающей антенны;

-

- ток антенны I_A а центральной ветви передающей антенны как последовательная цепь включенных к центральной ветви дополнительных пяти ветвей или сумма токов антенны

первой ветви длиной

, второй ветви

длиной

, третей ветви

длиной

, четвертой ветви

длиной

, пятой ветви

длиной

(ток центральной ветви поступает последовательно и параллельно по пяти ветвям, т.е. ветви, как составные части передающей антенны, совместно работающие с центральной ветвью и образующие широкую диаграмму направленности в направлении в заданном направлении «А», «С», «Д», «К» и «Р»;).

На фиг. 12 представлена диаграмма направленности передающей антенны в случае совместной работы и последовательно включенных центральной и первой ветвей тока на любом канале из пяти «Системы связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», например, в направлении «А» излучение обосновано по глубине и скорости передачи данных на втором канале с частотами ƒ₃ и ƒ₄ второго канала, остальные частоты четырех каналов информационный блок 1-1 не воспроизводит, тогда:

- I_A - ток в кабеле центральной ветви частотах ƒ₃ и ƒ₄ второго канала избранных из пяти каналов передающей антенны;

-

- ток в кабеле первой ветви частотах ƒ₃ и ƒ₄ второго канала избранных из пяти каналов передающей антенны;

-

- ток антенны I_A центральной ветви передающей антенны равен току антенны

первой ветви длиной

(ток центральной ветви имеет продолжение в цепи первой ветви; таким образом, ток центральной ветви и первой ветви, как составные части передающей антенны, совместно работающие на любом из пяти каналов и образующие диаграмму направленности в заданном направлении «А» и обратную диаграмму направленности в направлении «В»).

-

- обратный ток в земле между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_1N первой ветви передающей антенны, как цепь образованная центральной ветвью и последовательно к ней включенной первой ветви через включатель первый Вк.1 в коммутаторе ветвей 5 по цепи: вход коммутатора 5 соединен с первым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на второй канал передачи данных, через вторую клемму первого включателя Вк.1;

-

ток во второй ветви равен нулю, т.е. вторая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк.2 в коммутаторе ветвей 5;

-

ток в третьей ветви равен нулю, т.е. третья ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк.3 в коммутаторе ветвей 5;

-

ток в четвертой ветви равен нулю, т.е. четвертая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк.4 в коммутаторе ветвей 5;

-

ток в пятой ветви равен нулю, т.е. пятая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк.5 в коммутаторе ветвей 5.

На фиг. 13 представлена диаграмма направленности передающей антенны в случае совместной работы и последовательно включенных центральной и второй ветвей тока на любом канале из пяти «Системы связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», например, в направлении «С» излучение обосновано по глубине и скорости передачи данных на четвертом канале с частотами ƒ₇ и ƒ₈ четвертого канала, остальные частоты четырех каналов информационный блок 1-1 не воспроизводит, тогда:

- I_A - ток в кабеле центральной ветви на частотах ƒ₇ и ƒ₈ четвертого канала, избранных из пяти каналов передающей антенны;

-

- ток в кабеле второй ветви на частотах ƒ₇ и ƒ₈ четвертого канала, избранных из пяти каналов передающей антенны, при этом;

-

- ток антенны I_A центральной ветви передающей антенны имеет продолжение в цепи второй ветви

длиной

(ток центральной ветви протекает во второй ветви; таким образом, центральная ветвь и вторая ветвь как составные части передающей антенны, совместно работающие на любых частотах избранных из пяти каналов и образующие диаграмму направленности в заданном направлении «С» и обратную диаграмму направленности в направлении «В»).

-

- обратный ток в земле между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_2N второй ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви I_A и током второй ветви

через включатель второй Вк.2 в коммутаторе ветвей 5 по цепи: вход коммутатора ветвей 5 соединен со вторым выходом коммутатора ветвей 5 через преобразователь на пять каналов 39 на четвертый канал передачи данных, через четвертую клемму второго включателя Вк.2;

-

ток в первой ветви равен нулю, т.е. первая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк.1 в переключателе ветвей 5;

-

ток в пятой ветви равен нулю, т.е. пятая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк.5 в переключателе ветвей 5.

На фиг. 14 представлена диаграмма направленности передающей антенны в случае совместной работы и последовательно включенных центральной и третьей ветвей тока на любых частотах избранных из пяти каналов «Системы связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», например, в направлении «Д» излучение обосновано по глубине и скорости передачи данных на втором канале с частотами ƒ₃ и ƒ₄ второго канала, остальные частоты четырех каналов информационный блок 1-1 не воспроизводит, тогда:

- I_A - ток в кабеле центральной ветви на частотах ƒ₃ и ƒ₄ второго канала избранных из пяти каналов передающей антенны;

-

- ток в кабеле третьей ветви на частотах ƒ₃ и ƒ₄ второго канала избранных из пяти каналов передающей антенны;

-

- ток антенны I_A центральной ветви передающей антенны имеет продолжение в цепи третьей ветви

длиной

(ток центральной ветви протекает в третьей ветви; ветви, как составные части передающей антенны, совместно работающие на частотах ƒ₃ и ƒ₄ второго канала избранных из пяти каналов и образующие диаграмму направленности в заданную направлении «Д» и обратную диаграмму направленности в направлении «В»).

-

- обратный ток в земле между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_3N третьей ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви I_A и током третьей ветви

через включатель второй Вк.3 в коммутаторе ветвей 5 по цепи: вход коммутатора ветвей 5 соединен с третьим выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на третий канал передачи данных, через вторую клемму третьего включателя Вк.3;

-

ток в первой ветви равен нулю, т.е. первая ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк.1 в коммутаторе ветвей 5;

-

На фиг. 15 представлена диаграмма направленности передающей антенны в случае совместной работы центральной ветви и продолжением ей первой дополнительной ветви, работающей на частотах ƒ₁ и ƒ₂ первого канала избранных из пяти каналов и второй дополнительной ветви тока, работающей на частотах ƒ₇ и ƒ₈ четвертого канала избранных из пяти каналов «Системы связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», в направлениях «А» на частотах ƒ₁ и ƒ₂ первого канала и «С» на частотах ƒ₇ и ƒ₈ четвертого канала излучение обосновано по глубине и скорости передачи данных, остальные частоты трех каналов информационный блок 1-1 не воспроизводит, тогда:

- I_A - ток в кабеле центральной ветви, представляющей совместную передачу частот двух каналов передающей антенны на частотах ƒ₁ и ƒ₂ первого канала и на частотах ƒ₇ и ƒ₈ четвертого канала;

-

ток в первой ветви не равен нулю частотах ƒ₁ и ƒ₂ первого канала, т.е. первая ветвь, подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.1 в коммутаторе ветвей 5;

-

ток во второй ветви не равен нулю на частотах ƒ₇ и ƒ₈ четвертого канала избранных из пяти каналов, т.е. вторая ветвь, подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.2 в коммутаторе ветвей 5;

-

- ток антенны I_A центральной ветви передающей антенны как сумма токов антенны

первой ветви длиной

и второй ветви

длиной

(ток центральной ветви есть сумма токов двух ветвей на любых частотах избранных двух каналов из пяти каналов передаваемых; и ветви, как составные части передающей антенны, совместно работающие и образующие диаграмму направленности в заданном направлении «А» и «С», и обратную диаграмму направленности в направлении «В»).

-

- обратный ток в земле между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_1N первой ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви I_A и током первой ветви

через включатель первый Вк.1 в коммутаторе ветвей 5 по цепи: вход коммутатора 5 соединен с первым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на первый канал передачи данных, через первую клемму первого включателя Вк.1;

-

через включатель второй Вк.2 в коммутаторе ветвей 5 по цепи: вход коммутатора ветвей 5 соединен со вторым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на четвертый канал передачи данных, через четвертую клемму второго включателя Вк.2;

-

ток в третьей ветви равен нулю, третья ветвь отключена от цепи центральной ветви включателем Вк.3 в коммутаторе ветвей 5;

-

ток в четвертой ветви равен нулю, т.е. четвертая ветвь, отключена от цепи центральной ветви включателем Вк.4 в коммутаторе ветвей 5;

-

ток в пятой ветви равен нулю, т.е. пятая ветвь, отключена от цепи центральной ветви включателем Вк.5 в переключателе ветвей 5.

На фиг. 16 представлена диаграмма направленности передающей антенны в случае работы центральной ветви совместно с продолжением ей четвертой ветви, работающей на частотах ƒ₁ и ƒ₂ первого канала, избранных из пяти каналов с излучением в направлении «К», и пятой ветвями, работающей на частотах ƒ₉ и ƒ₁₀ пятого канала, избранных из пяти каналов с излучением в направлении «Р», остальные частоты трех каналов информационный блок 1-1 не воспроизводит в «Системе связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами», тогда:

- I_A - ток в кабеле центральной ветви передающей антенны на частотах ƒ₁ и ƒ₂ первого канала и на частотах ƒ₉ и ƒ₁₀ пятого канала;

-

ток на частотах ƒ₁ и ƒ₂ первого канала в четвертой ветви не равен нулю, т.е. четвертая ветвь подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.4 в коммутаторе ветвей 5 по цепи: вход коммутатора 5 соединен с четвертым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на первый канал передачи данных, через первую клемму четвертого включателя Вк.4;

-

ток в пятой ветви на частотах ƒ₉ и ƒ₁₀ о пятого канала не равен нулю, т.е. пятая ветвь подключена к цепи центральной ветви включателем Вк.5 в коммутаторе ветвей 5 по цепи: вход коммутатора 5 соединен с пятым выходом коммутатора 5 через преобразователь на пять каналов 39 на пятый канал передачи данных, через пятую клемму пятого включателя Вк.5;

-

четвертой ветви длиной

и пятой ветви

длиной

(ток центральной ветви есть сумма токов двух ветвей, и ветви, как составные части передающей антенны, совместно работающие и образующие диаграмму направленности в заданном направлении «К» и «Р», и обратную диаграмму направленности в направлении «В»).

-

- обратный ток в земле между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_4N четвертой ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви I_A и током четвертой ветви

-

- обратный ток в земле между заземлителем 3₁ центральной ветви и N заземлителем 3_5N пятой ветви передающей антенны, как цепь образованная токами центральной ветви I_A и током пятой ветви

-

ток в третьей ветви равен нулю, третья ветвь отключена от тока центральной ветви включателем Вк.3 в коммутаторе ветвей 5;

-

ток во второй ветви равен нулю, т.е. вторая ветвь отключена от тока центральной ветви включателем Вк.2 в коммутаторе ветвей 5;

-

ток в первой ветви равен нулю, т.е. первая ветвь отключена от тока центральной ветви включателем Вк.1 в коммутаторе ветвей 5.

Принцип действия «Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами» состоит в следующем. Система связи на берегу содержит передающую антенну (фиг. 1, фиг. 2), представляющую центральную ветвь тока, протекаемого по подземному протяженному проводнику длиной

, изолированному от земли, как проводящей среды. Этот протяженный проводник, или центральная ветвь тока через коммутатор ветвей 5 подключает любую из пяти ветвей тока в зависимости от необходимого для радиосвязи района действия погруженного объекта мирового океана. Топология трасс центральной и любой из пяти ветвей позволяет выбрать направление излучения, что позволяет управлять диаграммой направленности передающей антенны. Каждая из пяти дополнительных ветвей разделена на N излучающих секций последовательно соединенных между собой.

Прием и регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ-антенной системой, осуществляются с помощью буксируемой кабельной антенны, антенного усилителя и приемника СНЧ-КНЧ-диапазона, находящихся на борту подводного объекта,

Соседние секции, из N секций, между собой в центральной ветви тока соединены через преобразователь 2_N, из N преобразователей в антенной системе, каждый из N преобразователей соединен с собственным заземлителем 3_N из N заземлителей. Передающая система 1 (фиг. 2), состоящая из информационного блока 1-1 содержащего десять каналов передачи данных, предварительного усилителя 1-2, системы управления, защиты и автоматизации 1-3, усилителя мощности 1-4, согласующего устройства 1-5, индикатор тока антенны 1-6, и источника тока 1-7 предназначена для создать в антенной системе заданный ток соответствующий требуемому значению магнитного момента антенны на заданной частоте излучения. В каждом передающем канале, из пяти имеемых каналов в системе, два генератора настроенные на две частоты, таким образом, передача информации осуществляется двухчастотным методом в каждом канале, что в два раза увеличивает скорость передачи данных. Поэтому информационный блок 1-1 содержит десять генераторов, десять модуляторов и блок формирования частотного спектра (фиг. 3). Так в первом канале передачи данных генератор 16-1 работает на частоте ƒ₁, а генератор 16-2 работает на частоте ƒ₂; во втором канале: генератор 17-1 работает на частоте ƒ₃, а генератор 17-2 - на ƒ₄; в третьем канале: генератор 18-1 работает на частоте ƒ₅, а генератор 18-2 -на ƒ₆; в четвертом канале: генератор 19-1 работает на частоте ƒ₇, а генератор 19-2 - на ƒ₈; в пятом канале: генератор 20-1 работает на частоте ƒ₉, а генератор 20-2 - на ƒ₁₀ десять модуляторов: первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9, пятый 10, шестой 11, седьмой 12, восьмой 13, девятый 14 и десятый 15; и формирователь спектра 21, при этом первый вход информационного блока 1-1 соединен параллельно с входами десяти генераторов; выход первого генератора 16-1 с частотой ƒ₁ соединен через первый вход первого модулятора 6 с первым входом формирователя спектра 21; выход второго генератора 16-2 с частотой ƒ₂ соединен через первый вход второго модулятора 7 со вторым входом формирователя спектра 21; выход третьего генератора 17-1 частотой ƒ₃ соединен через первый вход третьего модулятора 8 с третьим входом формирователя спектра 21; выход четвертого генератора 17-2 частотой ƒ₄, соединен через первый вход четвертого модулятора 9 с четвертым входом формирователя спектра 21; выход пятого генератора 18-1 частотой ƒ₅ соединен через первый вход пятого модулятора 10 с пятым входом формирователя спектра 21; выход шестого генератора 18-2 частотой ƒ₆ соединен через первый вход шестого модулятора 11 с шестым входом формирователя спектра 21; выход седьмого генератора 19-1 частотой ƒ₇ соединен через первый вход седьмого модулятора 12 с седьмым входом формирователя спектра 21; выход восьмого генератора 19-2 частотой ƒ₈ соединен через первый вход восьмого модулятора 13 с восьмым входом формирователя спектра 21; выход девятого генератора 20-1 частотой ƒ₉ соединен через первый вход девятого модулятора 14 с девятым входом формирователя спектра 21; выход десятого генератора 20-2 частотой ƒ₁₀ соединен через первый вход десятого модулятора 15 с десятым входом формирователя спектра 21; выход формирователя спектра 21 соединен с выходом информационного блока 1-1; второй вход информационного блока 1-1 соединен параллельно со вторыми входами десяти модуляторов.

В передающей системе 1 (фиг. 2) информационный блок 1-1 перестраивается по первому входу на рабочие частоты в каждом из пяти каналов передачи данных, а по второму входу блока 1-1 осуществляется модуляция информацией поступающей по защищенной кабельной линии ЗК. С выхода блока 1-1 информационные каналы поступают на предварительный усилитель 1-2 и далее через него на первый вход усилителя мощности 1-4, последний обеспечивает на своем выходе заданный ток на выходе передающей системы 1 в первой секции 4₁ антенной системы, причем согласование выходных параметров усилителя мощности 1-4 с первой секцией 4 антенной системы на рабочих частотах осуществляется через первый вход согласующего устройства 1-5. Контроль параметров согласования тока поступающего в первую секцию 4₁ антенной системы центральной ветви осуществляется в согласующем устройстве 1-5, данные по параметрам согласования, по частоте и величине тока через согласующее устройстве 1-5 поступают по первому входу в систему управления, защиты и автоматизации 1-3. Одновременно, контролируется ток заземлителя 3₁ через второй вход передающей системы 1, вход усилителя мощности 1-4, через выход индикатора тока антенной системы 1-6 поступают на второй вход системы управления, защиты и автоматизации 1-3. По току заземлителя 3₁ в системе управления, защиты и автоматизации 1-3 осуществляется контроль работы всей антенной системы ее элементов: преобразователей 2_N, заземлителей 3_N и N секций, отрезков подземного не-экранированного кабеля 4_N: определяется точность настройки антенной системы «Системы связи …» по величине тока, по частоте и по искаженности информации. Регулировка передающей системы 1 осуществляется через выход системе управления, защиты и автоматизации 1-3 для информационного блока 1-1 через его вход, для усилителя мощности 1-4 через его второй вход и согласующее устройство 1-5 через его второй вход.

Таким образом, передающая система 1 задает параметры по частотам в каждом из пяти каналов для работы всей антенной системы по ее пяти ветвям. Так параметры тока по частоте, модуляции и уровню, поступающий на выходе передающей системы 1 и протекающей по первой секции 4₁ кабеля антенной системы должен быть восстановлены каждым из N преобразователей. Следовательно, ток, втекающий в заземлитель 3_N, должен быть равен току первой секции 4₁ подземного кабеля. Достигается это работой преобразователей 2_N, принцип работы преобразователей идентичен в центральной ветви и в пяти дополнительных ветвях и представлен блок-схемой на фиг. 4.

Ток системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной 1, пройдя первую секцию 4₁ подземного кабеля центральной ветви тока, поступает на вход первого преобразователя 2₁ (фиг. 4). С первого входа преобразователя 2₁ ток

протекает по первичной обмотке 1 информационного трансформатора 22 и далее через первый вход токового трансформатора 31 и второй выход преобразователя 2₁ поступает на заземлитель 3₂. За счет взаимной индукции ток

первичной обмотки информационного трансформатора 22 во вторичной его обмотке 2 наводится ЭДС, соответствующая параметрам тока

в первичной обмотке 1. Эта ЭДС усиливается первым усилителем 23 и поступает на вход блока узкополосных фильтров 24, где происходит выделение десяти частот: ƒ₁, ƒ₂, ƒ₃, ƒ₄, ƒ₅, ƒ₆, ƒ₇, ƒ₈, ƒ₉, ƒ₁₀ по каналам, так что по первому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на первой частоте ƒ₁; по второму выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на второй частоте ƒ₂; по третьему выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на третьей частоте ƒ₃; по четвертому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на четвертой частоте ƒ₄; по пятому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на пятой частоте ƒ₅; по шестому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на шестой частоте ƒ₆; по седьмому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на седьмой частоте ƒ₇; по восьмому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на восьмой частоте ƒ₈; по девятому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на девятой частоте ƒ₉; по десятому выходу блока узкополосных фильтров 24 поступает выделенная из смеси десяти частот на входе преобразователя информация, передаваемая на десятой частоте ƒ₁₀. Десять выходов блока узкополосных фильтров 24 соединены через десять входов формирователя информационных каналов 25 и через десять выходов формирователя информационных каналов 25 с десятью входами формирователя спектра передающей антенны 26. Выход формирователя спектра передающей антенны 26 через предварительный усилитель 27 соединен с первым входом усилителя мощности 28. Высокое напряжение на выходе усилителя мощности 28 создает достаточный ток в первичной обмотке силового трансформатора 30, чтобы во вторичной его обмотке создать требуемый ток для работы второй секции 4₂ кабеля антенной системы «Системы связи …». Ток второй обмотки силового трансформатора 30 клеммой «в» соединен с первым выходом преобразователя 2₁, а первый выход преобразователя соединен со второй секцией 4₂ кабеля антенной системы, возбуждая в секции 4₂ ток. Данный ток должен быть равен току, возбуждаемому в секции 4₁ кабеля передающей системой 1. Для контроля тока в секции 4₁ кабеля клемма «а» вторичной обмотки силового трансформатора соединена со вторым входом токового трансформатора 31, а второй выход этого токового трансформатора 31 подсоединен через регулятор мощности 29 ко второму входу усилителя мощности 28, чем обеспечивается регулировка уровня мощности на выходе усилителя мощности 28.

На фиг. 5 приведен принцип работы блока узкополосных фильтров 24 содержащий десять фильтров: 24-1, 24-2, 24-3, 24-4, 24-5, 24-6, 24-7, 24-8, 24-9, 24-10. Первый узкополосный фильтр 24-1 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на первой частоте ƒ₁. Второй узкополосный фильтр 24-2 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на второй частоте ƒ₂. Третий узкополосный фильтр 24-3 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на третьей частоте ƒ₃. Четвертый узкополосный фильтр 24-4 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на четвертой частоте ƒ₄. Пятый узкополосный фильтр 24-5 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на пятой частоте ƒ₅. Шестой узкополосный фильтр 24-6 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на шестой частоте ƒ₆. Седьмой узкополосный фильтр 24-7 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на седьмой частоте ƒ₇. Восьмой узкополосный фильтр 24-8 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на восьмой частоте ƒ₈. Девятый узкополосный фильтр 24-9 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на девятой частоте ƒ₉. Десятый узкополосный фильтр 24-10 из спектра частот передачи передающей антенны выделяет только информацию передаваемую на десятой частоте ƒ₁₀. При этом первый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его первым выходом через первый узкополосный фильтр 24-1, второй вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его вторым выходом через второй узкополосный фильтр 24-2, третий вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его третьим выходом через третий узкополосный фильтр 24-3, четвертый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его четвертым выходом через четвертый узкополосный фильтр 24-4, пятый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его пятым выходом через пятый узкополосный фильтр 24-5, шестой вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его шестым выходом через шестой узкополосный фильтр 24-6, седьмой вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его седьмым выходом через седьмой узкополосный фильтр 24-7, восьмой вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его восьмым выходом через восьмой узкополосный фильтр 24-8, девятый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его девятым выходом через девятый узкополосный фильтр 24-9, десятый вход блока узкополосных фильтров 24 соединен с его десятым выходом через десятый узкополосный фильтр 24-10.

Формирователь информационных каналов 25 представленный на фиг. 6 обеспечивает на основе полученной информации в каждом канале из блока узкополосных фильтров 24 восстановление информационного канала и передача для формирования общего спектра в формирователь спектра 26 (фиг. 4), Формирователь информационных каналов 25 содержит десять формирователей информационных каналов: например, формирователь первого информационного канала - 25-1, второго канала - 25-2, третьего канала - 25-3 и так далее до десятого канала - 25-10; при этом первый вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его первым выходом через формирователь первого информационного канала 25-1; второй вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его вторым выходом через формирователь второго информационного канала 25-2; третий вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его третьим выходом через формирователь третьего информационного канала 25-3; четвертый вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его четвертым выходом через формирователь четвертого информационного канала 25-4; пятый вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его пятым выходом через формирователь пятого информационного канала 25-5; шестой вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его шестым выходом через формирователь шестого информационного канала 25-6; седьмой вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его седьмым выходом через формирователь седьмого информационного канала 25-7; восьмой вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его восьмым выходом через формирователь восьмого информационного канала 25-8; девятый вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его девятым выходом через формирователь девятого информационного канала 25-9; десятый вход формирователя информационных каналов 25 соединен с его десятым выходом через формирователь десятого информационного канала 25-10.

Формирователь информационного канала (фиг. 7) обеспечивает восстановление полученной информации в каждом из десяти каналов: с первого 25-1 по десятый - 25-10; каждый формирователь информационного канала содержит первый усилитель 32, интегральную цепочку 33, первый вентиль В.1, второй усилитель 34, дифференциальную цепочку 35, второй вентиль В.2, третий усилитель 36, генератор тактовых импульсов 37, модулятор 38; при этом вход формирователя информационного канала соединен с первым усилителем 32, выход первого усилителя 32 соединен параллельно через интегральную цепочку 33, через первый вентиль В.1, через второй усилитель 34 со вторым входом модулятора 38, а также через дифференциальную цепочку 35, через второй вентиль В.2, через третий усилитель 36, через генератор тактовых импульсов 37 с первым входом модулятора 38; выход модулятора 38 соединен с выходом формирователя информационного канала.

Токовый трансформатор 31 обеспечивает передачу энергии в секции антенной системы и сравнение токов соседних излучающих отрезков антенной системы с целью обеспечения их равенства. Токовый трансформатор 31 содержит трехобмоточный трансформатор Тр.1, с током

Описанная работа преобразователя 2₁ является типовой для остальных преобразователей как в центральной ветви тока, так и для дополнительной первой ветви тока - от 2₁₁ до 2_1N, дополнительной второй ветви - от 2₂₁ до 2_2N, дополнительной третьей ветви -от 2₃₁ до 2_3N, дополнительной четвертой ветви - от 2₄₁ до 2_4N и дополнительной пятой ветви - от 2₅₁ до 2_5N, поэтому нет необходимости повторять описание их принципа действия.

Таким образом, через заземлитель 3₂ в рабочем состоянии ток не течет, ибо токи первичной и вторичной обмоток в токовом трансформаторе 31 всегда подстраиваются равными по амплитуде, но противоположными по фазе, поэтому компенсируют поля возбуждаемые друг другом. Поэтому заземлители должны быть дешевыми при строительстве. Следовательно, все заземлители при преобразователях являются не рабочими и необходимы только для настройки требуемого тока в антенной системе. Для работы используются только первый 3₁ заземлитель в центральной ветви тока и последний заземлитель в каждой из пяти ветвей тока, то есть: З_1N, З_2N, З_3N, З_4N, З_5N заземлители ветвей в антенной системе (фиг. 1, фиг. 2).

Коммутатор ветвей 5 (фиг. 9) содержит преобразователь на пять каналов 39 и пять пятиконтактных включателей: Вк.1, Вк.2, Вк.3, Вк.4 и Вк.5; при этом вход коммутатора ветвей соединен с входом преобразователя на пять каналов 39; первый выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с первой клеммой «1» первого включателя Вк.1, с первой клеммой «1» второго включателя Вк.2, с первой клеммой «1» третьего включателя Вк.3, с первой клеммой «1» четвертого включателя Вк.4, с первой клеммой «1» пятого включателя Вк.5; второй выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с второй клеммой «2» первого включателя Вк.1, с второй клеммой «2» второго включателя Вк.2, с второй клеммой «2» третьего включателя Вк.3, с второй клеммой «2» четвертого включателя Вк.4, с второй клеммой «2» пятого включателя Вк.5; третий выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с третьей клеммой «3» первого включателя Вк.1, с третьей клеммой «3» второго включателя Вк.2, с третьей клеммой «3» третьего включателя Вк.3, с третьей клеммой «3» четвертого включателя Вк.4, с третьей клеммой «3» пятого включателя Вк.5; четвертый выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с четвертой клеммой «4» первого включателя Вк.1, с четвертой клеммой «4» второго включателя Вк.2, с четвертой клеммой «4» третьего включателя Вк.3, с четвертой клеммой «4» четвертого включателя Вк.4, с четвертой клеммой «4» пятого включателя Вк.5; пятый выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с пятой клеммой «5» первого включателя Вк.1, с пятой клеммой «5» второго включателя Вк.2, с пятой клеммой «5» третьего включателя Вк.3, с пятой клеммой «5» четвертого включателя Вк.4, с пятой клеммой «5» пятого включателя Вк.5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы первого включателя Вк.1 соединены параллельно с первым выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы второго включателя Вк.2 соединены параллельно со вторым выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы третьего включателя Вк.3 соединены параллельно с третьим выходом коммутатора ветвей; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы четвертого включателя Вк.4 соединены параллельно с четвертым выходом коммутатора ветвей 5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы пятого включателя Вк.5 соединены параллельно с пятым выходом коммутатора ветвей 5; шестой выход преобразователя на пять каналов 39 соединен с заземлителем через шестой выход коммутатор ветвей 5.

Преобразователь на пять каналов 39 (фиг. 10), содержащий 4_N - последнюю секцию антенной системы центральной ветви, источник электрической энергии 1-7, информационный трансформатор 22, усилитель 23, блок узкополосных фильтров 24, формирователь информационных каналов 25; формирователи спектра пяти каналов: первого 26-1, второго 26-2, третьего 26-3, четвертого 26-4 и пятого 26-5; предварительные усилители пяти каналов: первого 27-1, второго 27-2, третьего 27-3, четвертого 27-4 и пятого 27-5; усилители мощности пяти каналов: первого 28-1, второго 28-2, третьего 28-3, четвертого 28-4 и пятого 28-5; регулятор мощности 29 на входе усилителя мощности в каждом из пяти каналов; силовые трансформаторы в пяти каналах: первого 30-1, второго 30-2, третьего 30-3, четвертого 30-4 и пятого 30-5; токовый трансформатор; I_A - ток в N секции 4_N центральной ветви антенны длиной 20 км;

- ток в первой секции 4₁₁÷4₅₁ любой участок из дополнительных пяти ветвей антенны длиной по 20 км;

- разность токов между током в последней секции 4_N центральной ветви и током в первой секции 4₁₁÷4₅₁ любой дополнительной ветви антенной системы; при этом выход последней секции 4_N центральной ветви соединен к входу преобразователя на пять каналов 5, а вход преобразователя на пять каналов соединен через первичную обмотку информационного трансформатора, через первый вход токового трансформатора, через первый выход токового трансформатора с шестым выходом преобразователя на пять каналов; вторичная обмотка информационного трансформатора соединена через усилитель с входом блока узкополосных фильтров; десять выходов блока узкополосных фильтров соединены с десятью входами формирователя информационных каналов; первый и второй выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом первого формирователи спектра первого канала передачи данных; третий и четвертый выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом второго формирователи спектра второго канала передачи данных; пятый и шестой выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом третьего формирователи спектра третьего канала передачи данных; седьмой и восьмой выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом четвертого формирователи спектра четвертого канала передачи данных; девятый и десятый выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом пятого формирователи спектра пятого канала передачи данных; выход первого формирователя спектра первого канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом первого усилителя мощности первого канала, выход первого усилителя мощности соединен с первичной обмоткой первого силового трансформатора первого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка первого силового трансформатора соединена с первым выходом преобразователя на пять каналов; выход второго формирователя спектра второго канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом второго усилителя мощности второго канала, выход второго усилителя мощности соединен с первичной обмоткой второго силового трансформатора второго канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка второго силового трансформатора соединена со вторым выходом преобразователя на пять каналов; выход третьего формирователя спектра третьего канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом третьего усилителя мощности третьего канала, выход третьего усилителя мощности соединен с первичной обмоткой третьего силового трансформатора третьего канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка третьего силового трансформатора соединена с третьим выходом преобразователя на пять каналов; выход четвертого формирователя спектра четвертого канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом четвертого усилителя мощности четвертого канала, выход четвертого усилителя мощности соединен с первичной обмоткой четвертого силового трансформатора четвертого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка четвертого силового трансформатора соединена с четвертым выходом преобразователя на пять каналов; выход пятого формирователя спектра пятого канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом пятого усилителя мощности пятого канала, выход пятого усилителя мощности соединен с первичной обмоткой пятого силового трансформатора пятого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка пятого силового трансформатора соединена с пятым выходом преобразователя на пять каналов; первый выход токового трансформатора соединен с шестым выходом преобразователя на пять каналов, а второй выход токового трансформатора соединен с входом регулятора мощности усилителей мощности, выход регулятора мощности соединен параллельно со вторыми входами пяти усилителей мощности: первого усилителя мощности, второго усилителя мощности, третьего, четвертого и пятого усилителя мощности.

Обоснованное распределение каналов передачи по пяти дополнительным ветвям позволяет представить передачу энергии пяти информационных каналов и построить распределение по пяти направлениям, обеспечивая таким образом, одновременно передачу информации на пять объектов находящихся в удаленных районах мирового океана. На фиг. 10 представлена специфика работы оконечных заземлителей при совместной работе центральной ветви тока при последовательном включении к центральной ветви дополнительных пяти ветвей, работающих на собственном информационном канале. Причем пять ветвей включены параллельно и также направленные свойства передающей антенны приведены для нескольких вариантов с различными каналами передачи данных.

Например, на фиг. 11 представлена специфика работы пяти ветвей и каждая на своем канале передачи данных. Ток I_A, возбуждаемый генератором ЭДС U_Ген в центральной ветви спектром пяти каналов, продолжает протекать в виде тока

первого канала на частотах ƒ₁ и ƒ₂ в первой ветви; тока

второго канала на частотах ƒ₃ и ƒ₄ во второй ветви; тока

третьего канала на частотах ƒ₅ и ƒ₆ в третьей ветви; тока

четвертого канала на частотах ƒ₇ и ƒ₈ в четвертой ветви; тока

пятого канала на частотах ƒ₉ и ƒ₁₀ в пятой ветви через вход коммутатора ветвей 5 и его первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы при замкнутых пяти включателях: Вк.1, Вк.2, Вк.3, Вк.4 и Вк.5. При этом разность потенциала генератора ЭДС U_Ген одновременно приложена к земляной поверхности пяти ветвей. ЭДС генератора между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_1N первой ветви для частот первого канала, это приводит к протеканию обратного тока

. Кроме того, разность потенциала генератора ЭДС U_Ген между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_2N второй ветви для частот второго канала, это приводит к протеканию обратного тока

. Кроме того, ЭДС генератора между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_3N третьей ветви для частот третьего канала, это приводит к протеканию обратного тока

. Кроме того, ЭДС генератора между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_4N четвертой ветви для частот четвертого канала, это приводит к протеканию обратного тока

. А также ЭДС генератора между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_5N пятой ветви на частотах пятого, это приводит к протеканию обратного тока

. Эти обратные токи:

замыкают цепь, и являются токами передающей антенны на пяти каналах, состоящего из центральной ветви ток I_A, пяти ветвей тока

и пяти обратных токов

. Направление излучения или диаграмма направленности цепи образованной этими токами соответствует собственной топологии или линиям обратного тока. Причем оконечные заземлители пяти ветвей пространственно разнесены, поэтому топологии обратных токов разнесены и находятся под определенными углами относительно топологии центральной ветви, следовательно пять каналов передачи данных обслуживают свой собственный сектор мирового океана, чем обозначается независимая и одновременная система управления подводными объектами. Сопротивления всех пяти ветвей для тока антенны одинаковы, поэтому токи во всех пяти ветвях могут быть одинаковы и их сумма равна току в центральной ветви. Учитывая топологию обратных токов, ширина диаграмм направленности в направлении заданном образует пять направлений и пять независимых зон обслуживания инфотелекоммуникационной системой: по «А» на частотах ƒ₁ и ƒ₂ первого канала, по «С» на частотах ƒ₃ и ƒ₄ второго канала, по «Д» на частотах ƒ₅ и ƒ₆ третьего канала, по «К» на частотах ƒ₇ и ƒ₈ четвертого канала и по «Р» на частотах ƒ₉ и ƒ₁₀ пятого канала, или будет в пять раз шире, чем в направлении «В» (фиг. 12).

На фиг. 12 показана специфика работы оконечных заземлителей при совместной работе центральной ветви и первой ветви, а также направленные свойства передающей антенны данного варианта. Причем ток I_A, протекаемый по подземному кабелю центральной ветви и далее, в подземном кабеле ток

первой ветви может быть любого из пяти каналов. Причем если удаленный объект находится на большой глубине целесообразно использовать наименьшие частоты первого канала, т.е. частоты 3 Гц и 10 Гц. В тоже время для сокращения времени передачи информации при небольшой глубине подводного объекта целесообразно использовать более высокие частоты пятого канала, например, частоты 95 Гц и 100 Гц. Путем подключения каналов для совместной работы в коммутаторе ветвей 5 включателем Вк.1 образуют единую цепь тока, в которой между заземлителем первым 3₁ в центральной ветви и заземлителем последним З_1N в первой ветви возникает в земле обратный ток

, протекаемый в земле на глубине скин-слоя. Таким образом, создается первый замкнутый контур тока второго канала на частотах ƒ₃ и ƒ₄ или рамка с током, которая является передающей антенной, возбуждаемое ею поле излучения формируется в направлениях прямого и обратного по топологии протекания обратного тока (фиг. 12). При этом задействованы два заземлителя, вокруг которых создается поле и которые формируют диаграмму направленности антенны. В тоже время, учитывая, что ток в кабеле I_A и ток обратный в земле

равны по величине и обратные по фазе, следовательно, эти токи взаимно компенсируют образованные ими электромагнитные поля. Следовательно, диаграмма направленности (фиг. 12) при работе цепи центральной ветви и первой ветви будет иметь два лепестка: один направлен по топологии обратного тока в направлении «А», а другой в противоположном направлении «В». Ширина диаграмм направленности в обоих направлениях одинакова.

На фиг. 13 представлена специфика работы оконечных заземлителей при совместной работе центральной ветви и второй ветви, а также направленные свойства передающей антенны данного варианта. Ток I_A, возбуждаемый генератором ЭДС U_Ген в центральной ветви всех пяти каналов, продолжает протекать в виде тока

любого из каналов, обоснованных по необходимой глубине радиоприема или скорости передачи во второй ветви через вход коммутатора 5 и его второй выход. При этом разность потенциала генератора ЭДС U_Ген четвертого канала на частотах ƒ₇ и ƒ₈ приложена к земляной поверхности, между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_2N второй ветви приводит к протеканию обратного тока

для заданного канала передачи из пяти. Этот ток

замыкает цепь, как ток передающей антенны, состоящего из центральной ветви тока I_A, второй ветви тока

и обратного тока

. Направление излучения или диаграмма направленности цепи, образованной этими токами на частотах ƒ₇ и ƒ₈, соответствует собственной топологии или линии обратного тока. Причем токи в заземлителях равны, следовательно, ширина диаграмм направленности в направлении «С» и «В» одинакова.

На фиг. 14 представлена специфика работы оконечных заземлителей при совместной работе центральной ветви и третьей ветви, а также направленные свойства передающей антенны данного варианта. Ток I_A для пяти каналов передачи данных, возбуждаемый генератором ЭДС U_Ген второго канала на частотах ƒ₃ и ƒ₄ центральной ветви, продолжает протекать в виде тока

в третьей ветви с выбором канала передачи обоснованных для глубины подводного объекта или скорости передачи данных. При этом через вход коммутатора ветвей 5 и его третий выход. При этом разность потенциала генератора ЭДС U_Ген приложена к земляной поверхности, между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_3N третьей ветви на частотах обоснованного канала передачи данных приводит к протеканию обратного тока

. Этот ток

замыкает цепь, и является током передающей антенны, состоящего из центральной ветви ток I_A, третьей ветви тока

и обратного тока

. Направление излучения или диаграмма направленности цепи, образованной этими токами на частотах ƒ₃ и ƒ₄, соответствует собственной топологии или линии обратного тока

. Причем токи в заземлителях равны, следовательно, ширина диаграмм направленности в направлении «Д» и «В» одинакова.

На фиг. 15 представлена специфика работы оконечных заземлителей при совместной работе центральной ветви с током на пяти частотах и с ней параллельными первой на частотах ƒ₁ и ƒ₂ первого канала, и второй ветвями с токами частот ƒ₇ и ƒ₈, обоснованных для радиоприема, а также направленные свойства передающей антенны данного варианта. Учитывая, что обратные токи образуют две разнесенные линии с разной топологией, следовательно. Ширина диаграммы направленности увеличивается в два раза в направлении, т.е. как «А» на частотах ƒ₁ и ƒ₂ и «С» на частотах ƒ₇ и ƒ₈, по сравнению с направлением «В». В направлении «А» и «С» ширина диаграммы на фиг. 14 отличается в сравнении с шириной диаграмм направленности.

Определения освещенных океанических зон на основе обоснованных данных по глубине радиоприема и скорости передачи данных имеет существенное значение, поэтому смена частот рабочих на основе глубины и скорости радиоприема может иметь множество вариантов. Однако, уже показанные примеры полностью определяют практическое значение предложенного технического решения по построению радиостанции.

Важнейшую роль играют концевые заземлители, таким образом, обеспечивают электрический контакт с земной поверхностью, причем стремятся создать наилучшие условия для уменьшения переходного затухания между проводом и земной поверхностью. Уменьшить переходное сопротивление на границе раздела сред металл-земля возможно путем увеличения размеров заземлителей. Наиболее приемлемыми размерами для проводимости земли σ=10^-4 См/м являются 1000×1000 м. При этом ток растекания от концевых заземлителей будет представлять полусферу в земле радиусом R_{тока заземлителя}=11 км, как это было показано расчетами выше.

Авторам неизвестны технические решения из области радиосвязи, содержащие признаки, эквивалентные отличительным признакам заявленного устройства. Авторам неизвестны технические решения из других областей техники, обладающие свойствами заявленного технического объекта изобретения. Таким образом, заявленное техническое решение, по мнению авторов, обладает критерием существенных признаков.

Claims

1. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами содержит задающий генератор, модулятор, систему управления, защиты и автоматизации, усилитель мощности, согласующее устройство, индикатор тока антенны и источник тока, причем прием и регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ-генераторами, осуществляются с помощью буксируемой кабельной антенны, антенного усилителя и приемника СНЧ-КНЧ-диапазона, находящихся на борту подводного объекта, отличающаяся тем, что дополнительно введена система управления передачи информации по заданной глубине погружения объектов на основе создания пяти двухчастотных каналов передачи данных передающей антенной для адресной передачи информации на погруженные и удаленные объекты; при этом передающая антенна системы состоит из центральной ветви и разнесенных в пространстве дополнительных пяти ветвей, последовательно соединенных с центральной ветвью через коммутатор ветвей, пять ветвей совместно с центральной ветвью, соединенных через коммутатор ветвей, образуют рамочные антенны, обеспечивающие выбор направления излучения в зависимости от подбора варианта соединения центральной ветви тока, и дополнительно одну или несколько ветвей тока через коммутатор ветвей, обеспечивая заданные параметры канала передачи по частоте и диаграмму направленности передающей антенны за счет сложения одной, двух, трех, четырех или пяти диаграмм направленности в направлении объекта передачи информации, при этом коммутатор ветвей через свой вход обеспечивает соединение выхода конечного преобразователя 2_N центральной ветви с одним из пяти выходов коммутатора ветвей, образуя электрический контакт центральной ветви тока с любой из пяти дополнительных ветвей тока, причем каждая из дополнительных пяти ветвей тока передающей антенны является продолжением центральной ветви тока, соединенных через один из включателей Вк. в коммутаторе ветвей; центральная ветвь тока передающей антенны длиной

содержит систему управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, состоящую из информационного блока, предварительного усилителя, системы управления, защиты и автоматизации, усилителя мощности, согласующего устройства, индикатора тока антенны, источника тока и защищенной внешней кабельной линии управления передающей СНЧ-КНЧ антенной; N преобразователей, с первого преобразователя по N, центральной ветви тока; N заземлителей антенны, с первого заземлителя по N, центральной ветви тока, N излучающих секций, с первой секции по N, подземного неэкранированного кабеля передающей антенны длиной

центральной ветви тока, при этом защищенная внешняя кабельная линия управления соединена через вход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной параллельно со вторым входом информационного блока, выход информационного блока соединен через предварительный усилитель с первым входом усилителя мощности, выход системы управления, защиты и автоматизации соединен параллельно со вторым входом усилителя мощности, с первым входом информационного блока и со вторым входом согласующего устройства; второй выход усилителя мощности соединен с первым заземлителем передающей антенны через второй выход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, третий выход усилителя мощности соединен через выход индикатора тока антенны со вторым входом системы управления, защиты и автоматизации; выход усилителя мощности соединен через первый вход согласующего устройства, через первый выход согласующего устройства с выходом системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной, второй выход согласующего устройства соединен с первым входом системы управления, защиты и автоматизации, источник тока соединен параллельно с входами всех блоков системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной через их систему электроснабжения; выход системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной соединен через первую излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом первого преобразователя, первый выход первого преобразователя соединен через вторую излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом второго преобразователя, а второй выход первого преобразователя соединен со вторым заземлителем передающей антенны; выход второго преобразователя соединен через третью излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом третьего преобразователя, а второй выход второго преобразователя соединен с третьим заземлителем передающей антенны; выход третьего преобразователя соединен через четвертую излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом четвертого преобразователя, а второй выход третьего преобразователя соединен с четвертым заземлителем передающей антенны; выход четвертого преобразователя соединен через пятую излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом пятого преобразователя, а второй выход четвертого преобразователя соединен с пятым заземлителем передающей антенны; выход пятого преобразователя соединен через шестую излучающую секцию подземного кабеля антенной системы с входом шестого преобразователя, а второй выход пятого преобразователя соединен с шестым заземлителем передающей антенны; таким образом обеспечивается соединение последующих преобразователей с последующими излучающими секциями подземного кабеля передающей антенны; выход N-1 преобразователя соединен через N излучающую секцию подземного кабеля передающей антенны с входом N преобразователя, а второй выход N-1 преобразователя соединен с N-1 заземлителем передающей антенны; первый выход N преобразователя соединен с входом коммутатора ветвей и с входами дополнительных ветвей тока; первая дополнительная ветвь тока передающей антенны СНЧ-КНЧ длиной

содержит N преобразователей, с первого 2₁₁ по N преобразователь 2_1N, N заземлителей, с первого 3₁₁ по N заземлитель 3_1N, N излучающих секций, с первой 4₁₁ по N излучающую секцию 4_1N подземного неэкранированного кабеля, при этом первый выход коммутатора ветвей тока соединен через первый излучающий отрезок подземного кабеля 4₁₁ передающей антенны с входом первого преобразователя 2₁₁ первой ветви тока передающей антенны, первый выход первого преобразователя 2₁₁ через второй излучающий отрезок подземного кабеля 4₁₂ соединен с входом второго преобразователя 2₁₂, второй выход первого преобразователя 2₁₁ соединен с первым заземлителем 3₁₁ первой ветви тока передающей антенны; первый выход второго преобразователя 2₁₂ через третий излучающий отрезок подземного кабеля 4₁₃ соединен с входом четвертого преобразователя 2₁₄, второй выход второго преобразователя 2₁₂ соединен со вторым заземлителем 3₁₂ первой ветви тока передающей антенны; таким образом обеспечивается соединение последующих преобразователей с последующими излучающими отрезками кабелей первой ветви тока передающей антенны; первый выход N-1 преобразователя 2_1N-1 через N излучающий отрезок подземного кабеля 4_1N соединен с входом N преобразователя 2_1N, выход N преобразователя 2_1N соединен с N заземлителем 3_1N первой ветви тока передающей антенны; вторая дополнительная ветвь тока передающей антенны СНЧ-КНЧ длиной

содержит N преобразователей, с первого 2₂₁ по N преобразователь 2_2N, N заземлителей, с первого 3₂₁ по N заземлитель 3_2N, N излучающих секций, с первой 4₂₁ по N излучающую секцию 4_2N подземного неэкранированного кабеля, при этом второй выход коммутатора ветвей тока соединен через первый излучающий отрезок подземного кабеля 4₂₁ передающей антенны с входом первого преобразователя 2₂₁ второй ветви тока передающей антенны, первый выход первого преобразователя 2₂₁ через второй излучающий отрезок подземного кабеля 4₂₂ соединен с входом второго преобразователя 2₂₁, второй выход первого преобразователя 2₂₁ соединен с первым заземлителем 3₂₁ второй ветви тока передающей антенны; первый выход второго преобразователя 2₂₂ через третий излучающий отрезок подземного кабеля 4₂₃ соединен с входом четвертого преобразователя 2₂₄, второй выход второго преобразователя 2₂₂ соединен со вторым заземлителем 3₂₂ второй ветви тока передающей антенны; таким образом обеспечивается соединение последующих преобразователей с последующими излучающими отрезками кабелей и заземлителями второй ветви тока передающей антенны; первый выход N-1 преобразователя 2_2N-1 через N излучающий отрезок подземного кабеля 4_2N соединен с входом N преобразователя 2_2N, выход N преобразователя 2_2N соединен с N заземлителем 3_2N второй ветви тока передающей антенны; третья дополнительная ветвь тока передающей антенны СНЧ-КНЧ длиной

содержит N преобразователей, с первого 2₃₁ по N преобразователь 2_3N, N заземлителей, с первого 3₃₁ по N заземлитель 3_3N, N излучающих секций, с первой 4₃₁ по N излучающую секцию 4_3N подземного неэкранированного кабеля, при этом третий выход коммутатора ветвей тока соединен через первый излучающий отрезок подземного кабеля 4₃₁ передающей антенны с входом первого преобразователя 2₃₁ третьей ветви тока передающей антенны, первый выход первого преобразователя 2₃₁ через второй излучающий отрезок подземного кабеля 4₃₂ соединен с входом второго преобразователя 2₃₂, второй выход первого преобразователя 2₃₁ соединен с первым заземлителем 3₃₁ третьей ветви тока передающей антенны; первый выход второго преобразователя 2₃₂ через третий излучающий отрезок подземного кабеля 4₃₃ соединен с входом четвертого преобразователя 2₃₄, второй выход второго преобразователя 2₃₂ соединен со вторым заземлителем 3₃₂ третьей ветви тока передающей антенны; таким образом обеспечивается соединение последующих преобразователей с последующими излучающими отрезками кабелей и заземлителями третьей ветви тока передающей антенны; первый выход N-1 преобразователя 2_3N-1 через N излучающий отрезок подземного кабеля 4_3N соединен с входом N преобразователя 2_3N, выход N преобразователя 2_3N соединен с N заземлителем 3_3N третьей ветви тока передающей антенны; четвертая дополнительная ветвь тока передающей антенны СНЧ-КНЧ длиной

содержит N преобразователей, с первого 2₄₁ по N преобразователь 2_4N, N заземлителей, с первого 3₄₁ по N заземлитель 3_4N, N излучающих секций, с первой 4₄₁ по N излучающую секцию 4_4N подземного неэкранированного кабеля, при этом четвертый выход коммутатора ветвей тока соединен через первый излучающий отрезок подземного кабеля 4₄₁ передающей антенны с входом первого преобразователя 2₄₁ четвертой ветви тока передающей антенны, первый выход первого преобразователя 2₄₁ через второй излучающий отрезок подземного кабеля 4₄₂ соединен с входом второго преобразователя 2₄₂, второй выход первого преобразователя 2₄₁ соединен с первым заземлителем 3₄₁ четвертой ветви тока передающей антенны; первый выход второго преобразователя 2₄₂ через третий излучающий отрезок подземного кабеля 4₄₃ соединен с входом четвертого преобразователя 2₄₄, второй выход второго преобразователя 2₄₂ соединен со вторым заземлителем 3₄₂ четвертой ветви тока передающей антенны; таким образом обеспечивается соединение последующих преобразователей с последующими излучающими отрезками кабелей и заземлителями четвертой ветви тока передающей антенны; первый выход N-1 преобразователя 2_4N-1 через N излучающий отрезок подземного кабеля 4_4N соединен с входом N преобразователя 2_4N, выход N преобразователя 2_4N соединен с N заземлителем 3_4N четвертой ветви тока передающей антенны; пятая дополнительная ветвь тока передающей антенны СНЧ-КНЧ длиной

содержит N преобразователей, с первого 2₅₁ по N преобразователь 2_5N, N заземлителей, с первого 3₅₁ по N заземлитель 3_5N, N излучающих секций, с первой 4₅₁ по N излучающую секцию 4_5N подземного неэкранированного кабеля, при этом пятый выход коммутатора ветвей тока соединен через первый излучающий отрезок подземного кабеля 4₅₁ передающей антенны с входом первого преобразователя 2₅₁ пятой ветви тока передающей антенны, первый выход первого преобразователя 2₅₁ через второй излучающий отрезок подземного кабеля 4₅₂ соединен с входом второго преобразователя 2₅₂, второй выход первого преобразователя 2₅₁ соединен с первым заземлителем 3₅₁ пятой ветви тока передающей антенны; первый выход второго преобразователя 2₅₂ через третий излучающий отрезок подземного кабеля 4₅₃ соединен с входом четвертого преобразователя 2₅₄, второй выход второго преобразователя 2₅₂ соединен со вторым заземлителем 3₅₂ пятой ветви тока передающей антенны; таким образом, обеспечивается соединение последующих преобразователей с последующими излучающими отрезками кабелей и заземлителями пятой ветви тока передающей антенны; первый выход N-1 преобразователя 2_5N-1 через N излучающий отрезок подземного кабеля 4_5N соединен с входом N преобразователя 2_5N, выход N преобразователя 2_5N соединен с N заземлителем 3_5N пятой дополнительной ветви тока передающей антенны; пять дополнительных ветвей тока в соединении через коммутатор ветвей с центральной ветвью являются одной линией тока передающей антенной системы, линия для тока I_A центральной ветви передающей антенны и последовательно протекающего через один из включателей в коммутаторе ветвей в одну из дополнительных пяти ветвей, при этом напряжение источника U_Ген, приложенное между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем любой из дополнительных пяти ветвей, образует ток в земле на глубине скин-слоя, который называется обратным током I_ОБ.

2. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 1, отличающаяся тем, что информационный блок системы управления передающей СНЧ-КНЧ антенной содержит пять каналов передачи данных, причем в каждом канале передачи данных два генератора настроены на две частоты, таким образом, передача информации осуществляется двухчастотным методом: в первом канале передачи два генератора работают один на частоте ƒ₁, второй - ƒ₂; во втором канале на ƒ₃ и ƒ₄; в третьем канале на ƒ₅, и ƒ₆; в четвертом канале на ƒ₇ и ƒ₈; в пятом канале на ƒ₉ и ƒ₁₀; десять модуляторов и формирователь спектра, при этом первый вход информационного блока соединен параллельно с входами десяти генераторов; выход первого генератора с частотой ƒ₁ соединен через первый вход первого модулятора с первым входом формирователя спектра; выход второго генератора с частотой ƒ₂ соединен через первый вход второго модулятора со вторым входом формирователя спектра; выход третьего генератора частотой ƒ₃ соединен через первый вход третьего модулятора с третьим входом формирователя спектра; выход четвертого генератора частотой ƒ₄ соединен через первый вход четвертого модулятора с четвертым входом формирователя спектра; выход пятого генератора частотой ƒ₅ соединен через первый вход пятого модулятора с пятым входом формирователя спектра; выход шестого генератора частотой ƒ₆ соединен через первый вход шестого модулятора с шестым входом формирователя спектра; выход седьмого генератора частотой ƒ₇ соединен через первый вход седьмого модулятора с седьмым входом формирователя спектра; выход восьмого генератора частотой ƒ₈ соединен через первый вход восьмого модулятора с восьмым входом формирователя спектра; выход девятого генератора частотой ƒ₉ соединен через первый вход девятого модулятора с девятым входом формирователя спектра; выход десятого генератора частотой ƒ₁₀ соединен через первый вход десятого модулятора с десятым входом формирователя спектра; выход формирователя спектра соединен с выходом информационного блока; второй вход информационного блока соединен параллельно со вторыми входами десяти модуляторов.

3. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 2, отличающаяся тем, что любой из N преобразователей в центральной ветви тока, в первой ветви тока, во второй ветви тока, в третьей ветви тока, в четвертой ветви тока, в пятой ветви тока содержат источник электрической энергии, информационный трансформатор, первый усилитель, блок узкополосных фильтров, формирователь информационных каналов, формирователь спектра передающей антенны, предварительный усилитель, усилитель мощности, регулятор мощности на входе усилителя мощности, силовой трансформатор, токовый трансформатор, при этом вход N-1 излучающей секции подземного кабеля антенны соединен через первичную обмотку информационного трансформатора с первым входом токового трансформатора и через первый выход токового трансформатора со вторым выходом преобразователя N, вторичная обмотка информационного трансформатора соединена через первый усилитель со входом блока узкополосных фильтров, десять выходов блока узкополосных фильтров соединены с десятью входами формирователя информационных каналов; десять выходов формирователя информационных каналов соединены с десятью входами формирователя спектра передающей антенны, выход формирователя спектра передающей антенны соединен с первым входом усилителя мощности через предварительный усилитель; выход усилителя мощности соединен с первичной обмоткой силового трансформатора, вторичная обмотка силового трансформатора клеммой «в» соединена с первым выходом преобразователя N и с входом N излучающей секции подземного кабеля передающей антенны, а клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора; второй выход токового трансформатора соединен со вторым входом усилителя мощности через регулятор мощности усилителя мощности.

4. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 3, отличающаяся тем, что блок узкополосных фильтров в каждом из N преобразователей содержит десять узкополосных фильтров: первый узкополосный фильтр на рабочую частоту ƒ₁; второй узкополосный фильтр на рабочую частоту ƒ₂; третий узкополосный фильтр на частоту ƒ₃; четвертый узкополосный фильтр на частоту ƒ₄; пятый узкополосный фильтр на частоту ƒ₅; шестой узкополосный фильтр на частоту ƒ₆; седьмой узкополосный фильтр на частоту ƒ₇; восьмой узкополосный фильтр на частоту ƒ₈; девятый узкополосный фильтр на частоту ƒ₉; десятый узкополосный фильтр на частоту ƒ₁₀; при этом первый вход блока узкополосных фильтров соединен с его первым выходом через первый узкополосный фильтр, второй вход блока узкополосных фильтров соединен с его вторым выходом через второй узкополосный фильтр, третий вход блока узкополосных фильтров соединен с его третьим выходом через третий узкополосный фильтр, четвертый вход блока узкополосных фильтров соединен с его четвертым выходом через четвертый узкополосный фильтр, пятый вход блока узкополосных фильтров соединен с его пятым выходом через пятый узкополосный фильтр, шестой вход блока узкополосных фильтров соединен с его шестым выходом через шестой узкополосный фильтр, седьмой вход блока узкополосных фильтров соединен с его седьмым выходом через седьмой узкополосный фильтр, восьмой вход блока узкополосных фильтров соединен с его восьмым выходом через восьмой узкополосный фильтр, девятый вход блока узкополосных фильтров соединен с его девятым выходом через девятый узкополосный фильтр, десятый вход блока узкополосных фильтров соединен с его десятым выходом через десятый узкополосный фильтр.

5. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 4, отличающаяся тем, что блок формирователей информационных каналов содержит десять формирователей информационных каналов, при этом первый вход блока формирователей информационных каналов соединен с его первым выходом через формирователь первого информационного канала; второй вход блока формирователей информационных каналов соединен с его вторым выходом через формирователь второго информационного канала; третий вход блока формирователей информационных каналов соединен с его третьим выходом через формирователь третьего информационного канала; четвертый вход блока формирователей информационных каналов соединен с его четвертым выходом через формирователь четвертого информационного канала; пятый вход блока формирователей информационных каналов соединен с его пятым выходом через формирователь пятого информационного канала; шестой вход блока формирователей информационных каналов соединен с его шестым выходом через формирователь шестого информационного канала; седьмой вход блока формирователей информационных каналов соединен с его седьмым выходом через формирователь седьмого информационного канала; восьмой вход блока формирователей информационных каналов соединен с его восьмым выходом через формирователь восьмого информационного канала; девятый вход блока формирователей информационных каналов соединен с его девятым выходом через формирователь девятого информационного канала; десятый вход блока формирователей информационных каналов соединен с его десятым выходом через формирователь десятого информационного канала.

6. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 5, отличающаяся тем, что формирователь информационного канала, любой из десяти, содержит первый усилитель, интегральную цепочку, первый вентиль В.1, второй усилитель, дифференциальную цепочку, второй вентиль В.2, третий усилитель, генератор тактовых импульсов, модулятор, при этом вход формирователя информационного канала соединен с первым усилителем, выход первого усилителя соединен параллельно со вторым входом модулятора через интегральную цепочку, через первый вентиль В.1, через второй усилитель, а также с первым входом модулятора через дифференциальную цепочку, через второй вентиль В.2, через третий усилитель, через генератор тактовых импульсов; выход модулятора соединен с выходом формирователя информационного канала.

7. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 6, отличающаяся тем, что каждый из N токовых трансформаторов каждого из N преобразователей как центральной ветви тока, так и дополнительных пяти ветвей тока содержит трехобмоточный трансформатор, при этом первый вход токового трансформатора через первую обмотку трехобмоточного трансформатора соединен с клеммой «а», второй вход токового трансформатора через вторичную обмотку трехобмоточного трансформатора соединен с клеммой «а», второй выход токового трансформатора через третью обмотку трехобмоточного трансформатора соединен с клеммой «а», клемма «а» является «земляным проводом», который соединен с первым выходом токового трансформатора, и заземлена на заземлитель собственный у каждого преобразователя; ток

от N-1 излучающей секции подземного кабеля передающей антенны протекает по первичной обмотке через первый вход на выход токового трансформатора к заземлителю каждого из N преобразователей, ток

в N излучающей секции подземного кабеля передающей антенны, протекает по второй обмотке токового трансформатора, втекает через первый выход от заземлителя, разностный ток

от N-1 излучающей секции и N излучающей секции антенны первой и второй обмоток возбуждается в третьей обмотке токового трансформатора, соединенной с вторым выходом токового трансформатора.

8. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 7, отличающаяся тем, что коммутатор ветвей содержит преобразователь на пять каналов и пять пятиконтактных включателей: Вк.1, Вк.2, Вк.3, Вк.4 и Вк.5, при этом вход коммутатора ветвей соединен с входом преобразователя на пять каналов; первый выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с первой клеммой «1» первого включателя Вк.1, с первой клеммой «1» второго включателя Вк.2, с первой клеммой «1» третьего включателя Вк.3, с первой клеммой «1» четвертого включателя Вк.4, с первой клеммой «1» пятого включателя Вк.5; второй выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с второй клеммой «2» первого включателя Вк.1, с второй клеммой «2» второго включателя Вк.2, с второй клеммой «2» третьего включателя Вк.3, с второй клеммой «2» четвертого включателя Вк.4, с второй клеммой «2» пятого включателя Вк.5; третий выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с третьей клеммой «3» первого включателя Вк.1, с третьей клеммой «3» второго включателя Вк.2, с третьей клеммой «3» третьего включателя Вк3, с третьей клеммой «3» четвертого включателя Вк.4, с третьей клеммой «3» пятого включателя Вк.5; четвертый выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с четвертой клеммой «4» первого включателя Вк.1, с четвертой клеммой «4» второго включателя Вк.2, с четвертой клеммой «4» третьего включателя Вк.3, с четвертой клеммой «4» четвертого включателя Вк.4, с четвертой клеммой «4» пятого включателя Вк.5; пятый выход преобразователя на пять каналов соединен параллельно с пятой клеммой «5» первого включателя Вк.1, с пятой клеммой «5» второго включателя Вк.2, с пятой клеммой «5» третьего включателя Вк.3, с пятой клеммой «5» четвертого включателя Вк.4, с пятой клеммой «5» пятого включателя Вк.5; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы первого включателя Вк.1 соединены параллельно с первым выходом коммутатора ветвей; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы второго включателя Вк.2 соединены параллельно со вторым выходом коммутатора ветвей; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы третьего включателя Вк.3 соединены параллельно с третьим выходом коммутатора ветвей; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы четвертого включателя Вк.4 соединены параллельно с четвертым выходом коммутатора ветвей; шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая клеммы пятого включателя Вк.5 соединены параллельно с пятым выходом коммутатора ветвей; шестой выход преобразователя на пять каналов соединен с заземлителем через шестой выход коммутатор ветвей.

9. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 8, отличающаяся тем, что преобразователь на пять каналов содержит 4_N - последнюю секцию антенной системы центральной ветви, источник электрической энергии, информационный трансформатор, усилитель, блок узкополосных фильтров, формирователь информационных каналов; формирователи спектра пяти каналов: первого, второго, третьего, четвертого и пятого; предварительные усилители пяти каналов: первого, второго, третьего, четвертого и пятого; усилители мощности пяти каналов: первого, второго, третьего, четвертого и пятого; регулятор мощности на входе усилителя мощности; силовые трансформаторы в пяти каналах: первого, второго, третьего, четвертого и пятого; токовый трансформатор; I_A - ток в N секции 4_N центральной ветви антенны длиной 20 км;

- разность токов между током в последней секции 4_N центральной ветви и током в первой секции 4₁₁÷4₅₁ любой дополнительной ветви антенной системы; при этом выход последней секции 4_N центральной ветви соединен с входом преобразователя на пять каналов, а вход преобразователя на пять каналов соединен через первичную обмотку информационного трансформатора, через первый вход токового трансформатора, через первый выход токового трансформатора с шестым выходом преобразователя на пять каналов; вторичная обмотка информационного трансформатора соединена через усилитель с входом блока узкополосных фильтров; десять выходов блока узкополосных фильтров соединены с десятью входами формирователя информационных каналов; первый и второй выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом первого формирователи спектра первого канала передачи данных; третий и четвертый выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом второго формирователи спектра второго канала передачи данных; пятый и шестой выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом третьего формирователи спектра третьего канала передачи данных; седьмой и восьмой выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом четвертого формирователи спектра четвертого канала передачи данных; девятый и десятый выходы формирователя информационных каналов соединены с первым и вторым входом пятого формирователи спектра пятого канала передачи данных; выход первого формирователя спектра первого канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом первого усилителя мощности первого канала, выход первого усилителя мощности соединен с первичной обмоткой первого силового трансформатора первого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка первого силового трансформатора соединена с первым выходом преобразователя на пять каналов; выход второго формирователя спектра второго канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом второго усилителя мощности второго канала, выход второго усилителя мощности соединен с первичной обмоткой второго силового трансформатора второго канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка второго силового трансформатора соединена со вторым выходом преобразователя на пять каналов; выход третьего формирователя спектра третьего канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом третьего усилителя мощности третьего канала, выход третьего усилителя мощности соединен с первичной обмоткой третьего силового трансформатора третьего канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка третьего силового трансформатора соединена с третьим выходом преобразователя на пять каналов; выход четвертого формирователя спектра четвертого канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом четвертого усилителя мощности четвертого канала, выход четвертого усилителя мощности соединен с первичной обмоткой четвертого силового трансформатора четвертого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка четвертого силового трансформатора соединена с четвертым выходом преобразователя на пять каналов; выход пятого формирователя спектра пятого канала передачи данных через предварительный усилитель соединен с первым входом пятого усилителя мощности пятого канала, выход пятого усилителя мощности соединен с первичной обмоткой пятого силового трансформатора пятого канала, вторичная обмотка этого силового трансформатора клеммой «а» соединена со вторым входом токового трансформатора, а клеммой «б» вторичная обмотка пятого силового трансформатора соединена с пятым выходом преобразователя на пять каналов; первый выход токового трансформатора соединен с шестым выходом преобразователя на пять каналов, а второй выход токового трансформатора соединен с входом регулятора мощности усилителей мощности, выход регулятора мощности соединен параллельно со вторыми входами пяти усилителей мощности: первого усилителя мощности, второго усилителя мощности, третьего, четвертого и пятого усилителей мощности.

10. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 9, отличающаяся тем, что для излучения пяти каналов одновременно в пяти направлениях на основе использования пяти ветвей тока, например излучения первого информационного канала в направлении «А»; излучения второго информационного канала в направлении «С»; излучения третьего информационного канала в направлении «Д»; излучения четвертого информационного канала в направлении «К» и излучения пятого информационного канала в направлении «Р», содержит цепь с током в ней, содержащую последовательно включенные цепь центральной ветви тока и последовательно соединенные через коммутатор ветвей пять дополнительных ветвей тока, источник напряжения U_Ген по цепи центральной ветви возбуждает ток I_A в ней, этот ток последовательно протекает, начиная с первой по N излучающие секции подземного кабеля передающей антенны, через N преобразователей центральной ветви на вход коммутатора ветвей и через пять замкнутых включателей протекает на пять выходов коммутатора ветвей, образуя деление тока I_A центральной ветви на равные токи пяти ветвей тока, или

, при этом вход коммутатора ветвей соединен с первым выходом коммутатора через преобразователь на пять каналов, первую клемму первого включателя Вк.1, тогда ток из центральной ветви протекает по первой ветви

через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей первой ветви и достигает последнего заземлителя первой ветви З_1N, напряжение источника U_Ген первого канала на частоте ƒ₁ и ƒ₂ передачи данных между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем первой ветви З_1N вызывает появление обратного тока

, причем топология протекания этого обратного тока дает направление излучения «А» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами на частотах ƒ₁ и ƒ₂ в ней: током I_A центральной ветви, током

в первой ветви и током

обратным между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_1N первой ветви; кроме того, вход коммутатора ветвей соединен со вторым выходом коммутатора через преобразователь на пять каналов, через короткозамкнутую вторую клемму второго включателя Вк.2, ток протекает по второй ветви

через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей второй ветви и достигает последнего заземлителя второй ветви З_2N, напряжение источника U_Ген для частот f₃ и ƒ₄ между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем второй ветви З_2N вызывает появление обратного тока

, причем топология протекания этого обратного тока с учетом второй ветви дает направление излучения «С» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней на частотах ƒ₃ и ƒ₄ передачи данных второго канала: током I_A центральной ветви, током

во второй ветви и током

обратным между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_2N второй ветви; кроме того, вход коммутатора ветвей соединен с третьим выходом коммутатора ветвей через преобразователь на пять каналов, через короткозамкнутую третью клемму третьего включателя Вк.3, ток протекает по третьей ветви

на частотах ƒ₅ и ƒ₆ третьего канала передачи данных, через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей третьей ветви и достигает последнего заземлителя третьей ветви З_3N, напряжение источника U_Ген на частотах ƒ₅ и f₆ третьего канала между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем третьей ветви З_3N вызывает появление обратного тока

, причем топология протекания этого обратного тока с учетом третьей ветви дает направление излучения «Д» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током I_A центральной ветви, током

в третьей ветви и током

обратным между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_3N третьей ветви; кроме того, вход коммутатора ветвей соединен с четвертым выходом коммутатора ветвей через преобразователь на пять каналов, через короткозамкнутую четвертую клемму четвертого включателя Вк.4, ток протекает по четвертой ветви

для частот пропускания ƒ₇ и ƒ₈ четвертого канала передачи данных через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей четвертой ветви и достигает последнего заземлителя четвертой ветви З_4N, напряжение источника U_Ген частот ƒ₇ и ƒ₈ между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем четвертой ветви З_4N вызывает появление обратного тока

, причем топология протекания этого обратного тока с учетом четвертой ветви дает направление излучения «К» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током I_A центральной ветви, током

в четвертой ветви и током

обратным между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_4N четвертой ветви; кроме того, вход коммутатора ветвей соединен через преобразователь на пять каналов с пятым выходом коммутатора через короткозамкнутую пятую клемму пятого включателя Вк.5, ток протекает по пятой ветви

для частот пропускания ƒ₉ и ƒ₁₀ через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей пятой ветви и достигает последнего заземлителя пятой ветви З_5N, напряжение источника U_Ген частот ƒ₉ и ƒ₁₀ между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем пятой ветви З_5N вызывает появление обратного тока

, причем топология протекания этого обратного тока с учетом пятой ветви дает направление излучения «Р» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током I_A центральной ветви, током

в пятой ветви и током

обратным между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_5N пятой ветви; суммарное поле излучения для пяти каналов передачи данных током в пяти ветвях, подключенных к центральной ветви, образуют диаграмму направленности по направлениям «А», «С», «Д», «К» и «Р», при обратном излучении диаграммы направленности по «В».

11. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 10, отличающаяся тем, что для излучения одного из пяти обоснованных по глубине и скорости передачи данных каналов в одном направлении на основе использования первой ветви тока, при этом остальные четыре канала в системе управления передающей СНЧ-КНЧ антенной могут быть отключены, например излучения только в направлении «А», содержит цепь с током в ней на частотах ƒ₃ и ƒ₄ передачи данных второго канала, содержащую последовательно включенные цепь центральной ветви тока и последовательно соединенную через коммутатор ветвей, при замкнутом только первом включателе, первую ветвь тока; источник напряжения U_Ген на частотах ƒ₃ и ƒ₄ передачи данных второго канала по цепи центральной ветви возбуждает ток I_A в ней, этот ток последовательно протекает, начиная с первой по N излучающие секции подземного кабеля передающей антенны, через N преобразователей центральной ветви на вход коммутатора ветвей, при этом вход коммутатора ветвей соединен через преобразователь на пять каналов с первым выходом коммутатора через короткозамкнутую вторую клемму первого включателя Вк.1, первый выход коммутатора ветвей, образуя равенство тока I_A центральной ветви и тока первой ветви тока на частотах ƒ₃ и ƒ₄, или

, при этом ток протекает по первой ветви

через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей первой ветви и достигает последнего заземлителя первой ветви З_1N, напряжение источника U_Ген на частотах ƒ₃ и ƒ₄ между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем первой ветви З_1N вызывает появление обратного тока

, причем топология протекания этого обратного тока дает направление излучения «А» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током I_A центральной ветви, током

в первой ветви и током

обратным между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_1N первой ветви; поле излучения на частотах ƒ₃ и ƒ₄ от первой ветви, подключенной к центральной ветви, образует диаграмму направленности по направлениям «А», при обратном излучении диаграммы направленности по «В».

12. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 11 отличающаяся тем, что для излучения одного из пяти обоснованных по глубине и скорости передачи данных каналов в одном направлении на основе использования второй ветви тока, при этом остальные четыре канала в системе управления передающей СНЧ-КНЧ антенной могут быть отключены, например излучения только в направлении «С», содержит цепь с током в ней на частотах ƒ₇ и ƒ₈ передачи данных четвертого канала, содержащую последовательно включенные цепь центральной ветви тока и последовательно соединенную через коммутатор ветвей, при замкнутом только четвертом включателе, вторую ветвь тока; источник напряжения U_Ген на частотах ƒ₇ и ƒ₈ по цепи центральной ветви возбуждает ток I_A в ней, этот ток последовательно протекает, начиная с первой по N излучающие секции подземного кабеля передающей антенны, через N преобразователей центральной ветви на вход коммутатора ветвей, вход коммутатора ветвей соединен через преобразователь на пять каналов со вторым выходом коммутатора через короткозамкнутую четвертую клемму второго включателя Вк.2, ток через замкнутый включатель протекает на второй выход коммутатора ветвей, образуя равенство тока I_A центральной ветви и тока второй ветви тока на частотах ƒ₇ и ƒ₈, или

, при этом ток протекает по второй ветви

через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей второй ветви и достигает последнего заземлителя второй ветви З_2N, напряжение источника U_Ген на частотах ƒ₇ и ƒ₈ между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем второй ветви З_2N вызывает появление обратного тока

, причем топология протекания этого обратного тока дает направление излучения по «С» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током I_A центральной ветви, током

во второй ветви и током

обратным между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_2N второй ветви; поле излучения на частотах ƒ₇ и ƒ₈ четвертого канала передачи данных от второй ветви, подключенной к центральной ветви, образует диаграмму направленности по направлениям «С», при обратном излучении диаграммы направленности по «В».

13. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 12, отличающаяся тем, что для излучения одного из пяти обоснованных по глубине и скорости передачи данных каналов в одном направлении на основе использования третьей ветви тока, при этом остальные четыре канала в системе управления передающей СНЧ-КНЧ антенной могут быть отключены, например излучения только в направлении «Д», содержит цепь с током в ней на частотах ƒ₃ и ƒ₄ передачи данных второго канала, содержащую последовательно включенные цепь центральной ветви тока и последовательно соединенную через коммутатор ветвей третью ветвь тока, вход коммутатора ветвей соединен через преобразователь на пять каналов с третьим выходом коммутатора через короткозамкнутую вторую клемму третьего включателя Вк.3, ток через замкнутый включатель протекает на третий выход коммутатора ветвей; источник напряжения U_Ген по цепи центральной ветви возбуждает ток I_A в ней на частотах ƒ₃ и ƒ₄ передачи данных второго канала, этот ток последовательно протекает, начиная с первой по N излучающие секции подземного кабеля передающей антенны, через N преобразователей центральной ветви на вход коммутатора ветвей и через третий замкнутый включатель протекает на третий выход переключателя ветвей, образуя равенство тока I_A центральной ветви и тока третий ветви тока, или

, при этом ток

протекает по третьей ветви на частотах ƒ₃ и ƒ₄ передачи данных второго канала через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей третьей ветви и достигает последнего заземлителя третьей ветви З_3N, напряжение источника U_Ген на частотах ƒ₃ и ƒ₄ передачи данных второго канала между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем третьей ветви З_3N вызывает появление обратного тока

, причем топология протекания этого обратного тока дает направление излучения по «Д» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током I_A центральной ветви, током

в третьей ветви и током

обратным между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_3N третьей ветви; поле излучения от третьей ветви, подключенной к центральной ветви, образует диаграмму направленности по направлениям «Д», при обратном излучении диаграммы направленности по «В».

14. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами по п. 13, отличающаяся тем, что для излучения двух из пяти обоснованных по глубине и скорости передачи данных каналов, с шириной диаграммы направленности передающей антенной системы или излучения только в направлении «А» и «С», первая дополнительная ветвь содержит цепь с током в ней на частотах первого канала передачи данных ƒ₁ и ƒ₂ в направлении «А» и вторая дополнительная ветвь содержит цепь с током в ней на частотах четвертого канала передачи данных ƒ₇ и ƒ₈ в направлении «С»; при этом создается две цепи: первая - содержит включенную к центральной ветви тока последовательно через переключатель ветвей дополнительно первую ветвь тока, где источник напряжения U_Ген на частотах первого канала передачи данных ƒ₁ и ƒ₂ по цепи центральной ветви возбуждает ток I_A в ней, этот ток последовательно протекает, начиная с первой по N излучающие секции подземного кабеля передающей антенны, через N преобразователей центральной ветви на вход коммутатора ветвей, вход коммутатора ветвей соединен через преобразователь на пять каналов с первым выходом коммутатора через короткозамкнутую первую клемму первого включателя Вк.1, ток через замкнутый включатель протекает на первый выход коммутатора ветвей; вторая цепь содержит включенную к центральной ветви тока последовательно через переключатель ветвей дополнительно вторую ветвь тока, где источник напряжения U_Ген на частотах четвертого канала передачи данных ƒ₇ и ƒ₈ по цепи центральной ветви возбуждает ток I_A в ней, этот ток последовательно протекает, начиная с первой по N излучающие секции подземного кабеля передающей антенны, через N преобразователей центральной ветви на вход коммутатора ветвей, вход коммутатора ветвей соединен через преобразователь на пять каналов со вторым выходом коммутатора через короткозамкнутую четвертую клемму второго включателя Вк.2, ток через замкнутый включатель протекает на второй выход коммутатора ветвей; через первый и второй замкнутые включатели токи частот первого и четвертого каналов протекают на первый и второй выходы коммутатора ветвей, образуя равенство тока I_A центральной ветви и суммарного тока первой и второй ветвей, или

, при этом равный ток протекает по первой и второй ветви

через N излучающих отрезков подземного кабеля, через N преобразователей, через N заземлителей первой и второй ветвей и достигает последних заземлителей в первой ветви З_1N и во второй ветви З_2N, напряжение источника U_Ген между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем первой ветви З_1N вызывает появление обратного тока

, причем топология протекания этого обратного тока дает направление излучения на частотах ƒ₁ и ƒ₂ по «А» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекающими токами в ней: током I_A центральной ветви, током

в первой ветви и током

обратным между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_1N первой ветви; а напряжение источника U_Ген между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем второй ветви З_2N вызывает появление обратного тока

, причем топология протекания этого обратного тока дает направление излучения на частотах ƒ₇ и ƒ₈ по «С» или диаграмму направленности для рамки, образованной последовательно протекаемыми токами в ней: током I_A центральной ветви, током

во второй ветви и током

обратным между первым заземлителем З₁ центральной ветви и последним заземлителем З_2N второй ветви; суммарное поле излучения от первой и второй ветвей, подключенных к центральной ветви, образует диаграмму направленности по направлениям «А» с обоснованными частотами первого канала и «С» с обоснованными частотами четвертого канала, при обратном излучении диаграммы направленности по «В».